专利名称:超声波电机装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及由以叠层型压电元件等电子——机械能量转换元件作为驱动源的超声波电机及其驱动电路构成的超声波电机装置的改进。
背景技术:
近年来,对于电子部件等产品,要求其小型化的趋势越来越强,电动载物台等电机产品也希望实现小型化。作为有效地实现了小型化的电机,比电磁型电机更小且可获得大推力的超声波电机引起了广泛的关注。
一般来说,在超声波电机中,利用振子(transducer)与被驱动体相接触的部分所产生的摩擦力进行驱动的类型较多。在这种类型的超声波电机中,可以说摩擦部分的消耗严重,超声波电机自身更换的机会比较多。因此,强烈地希望一种超声波电机装置,高效率且高精度地驱动更换后的超声波电机,且对于用于这种驱动的驱动电路进行的调整并不复杂,即,可以确保超声波电机和驱动电路的互换性(兼容性)的超声波装置。
作为传统的这种相关技术,包括本申请的申请人提交过的例如(日本专利公开)特开平06-296378公报中记载的超声波电机的驱动电路。
在根据上述专利文件的超声波驱动电路中,如该公报说明书第3实施例(说明书第5~6页)中所记载的那样,其结构为在超声波振子(图10中的超声波电机10)一侧,具有存储关于该超声波振子固有谐振(共振)频率的值的存储器,根据该存储器中所存储的值对超声波振子进行驱动。
根据该结构,即使在超声波电机(同一实施例及图10中的透镜16)被完全更换的情况下,也可以对应更换后的超声波振子的谐振频率进行驱动。
但是,在包括超声波电机单元和超声波电机的驱动电路单元而构成的超声波电机装置中,在更换了超声波电机单元的情况下,仅仅将超声波电机的驱动频率与各个电机的谐振频率组合在一起,将很难实现最佳的驱动。
也就是说,即使超声波电机的振子例如设计相同,由于其组成部件的尺寸的标准偏差或组装的标准偏差,各个振子都将具有彼此不同的谐振频率。另外,即使在考虑一个振子的情况下,所具备的A相和B相两个叠层压电元件使用相同尺寸的部件,并且加以相同的压力的情况下,要组装成基本弹性体也是较困难的。
因此,即使是驱动在相同的谐振频率下的A相和B相叠层压电元件,各个元件也将表现出不同的性能。例如,如果所施加的驱动电压的相位差为+90°的情况与为-90°的情况下,叠层压电元件将从不同的方向推进被驱动体。这种状态应用于载物台时,相位差为+90°下的驱动作为前进的情况下,相位差为-90°下的驱动将相当于后退,产生前进时和后退时载物台的移动速度不同的问题。一般为了解决这一速度差的问题,可以采取调整驱动电压而使前进时和后退时的速度匹配的构件。
相应地,由于这样的理由,如上述传统的现有技术仅以基于固有的谐振频率对超声波振子进行驱动,要消除根据其驱动方向产生的被驱动体的速度差是较困难的,因此,在超声波电机更换后的情况下实现高效率且高精度的驱动是很困难的,确保超声波电机和驱动电路的互换性说起来是很困难的。
另外,在上述传统的现有技术中,在形成交换对象的部分(图10中所示的透镜16)上,由于设置了称为CPU、脉冲转换电路以及功率放大电路的驱动电路的一部分,这将使驱动电路的结构复杂,成为阻碍超声波电机的小型化的重要的因素。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种超声波电机装置,使超身波电机小型化,且确保超声波电机和驱动电路的互换性。
概括而言,本发明的超声波电机装置包括超声波电机;驱动部,相对所述超声波电机可拆卸,且具有用于驱动所述超声波电机的驱动电路;以及特性存储部,配置于所述超声波电机一侧且存储驱动特征值,该驱动特征值是与所述超声波电机固有的谐振频率及驱动电压信号有关的值;所述驱动电路根据所述特性存储部中存储的驱动特征值,对所述超声波电机进行驱动控制。通过这样的结构,可以提供一种超声波电机装置,使超身波电机小型化,而且确保超声波电机和驱动电路的互换性。
本发明的上述目的和优点根据下列详细说明将更明显。
图1为表示根据本发明第一实施例的超声波电机的外观结构的立体图。
图2为表示第一实施例的超声波电机装置的电路构成的框图。
图3为表示根据本发明第二实施例的超身波电机的外观结构的立体图。
图4为表示第二实施例的超声波电机装置的电路构成的框图。
图5为表示根据第二实施例的变形例的超声波电机的外观结构的立体图。
图6为表示图5的超声波电机的电路构成的框图。
图7为表示根据本发明第三实施例的超声波电机的外观结构的立体图。
图8为表示第三实施例的超声波电机装置的电路构成的框图。
具体实施例方式
下面,参照
本发明的实施例。
第一实施例(结构)图1及图2表示了本发明的超声波电机装置的第一实施例,图1为表示装置的超声波电机的外观结构的立体图,图2为表示该实施例的超声波电机装置的电路构成的框图。
本实施例的超声波电机装置30可大致分类成,如图2所示由超声波电机17和驱动电路22两个单元构成,这两个单元可自由装卸。
首先,说明超声波电机17的结构,超声波电机17的外观结构如图1所示,其具体结构为包含滑块1、直动导轨2、基座3、超声波振子(以下称作振子)4、按压机构5、板6、基板7、ROM 8、连接器10以及传输线11。
上述滑块1,通过设置于基座3上的例如交叉滚子导轨这样的一组直动导轨2,被保持为可以沿图1所示的驱动方向(箭头A的方向)进行直线往复运动。
另外,在基座3和滑块1之间,设置了上表面上安装了摩擦接触部件4a的振子4,通过按压机构5在相对滑块1垂直的方向上受到预定的力量的按压。在滑块1的振子4一侧固定有板6,振子4的摩擦接触部件4a与板6接触。
进一步,在基座3上的基端一侧上设置有基板7,该基板7安装了驱动控制该超声波电机17所需要的电子部件。为了实现超声波电机17小型化,该基板7被配置在适当的位置,即,配置在设有直动导轨2以及滑块等的基座3上的空区域。在该基板7上,设置有ROM8以及连接器10。
ROM 8中写入了与用于驱动超声波电机17的最佳谐振频率Fr以及驱动电压V有关的值,另外,驱动电压V由前进时的驱动电压V1和后退时的驱动电压V2两个参数构成。
另外,基板7通过连接器10以及传输线11a,与如图2所示的驱动电路22上设置的传输线11b电连接。在电连接时,可以通过对连接器10的连接部10a和传输线10b进行连接来实现电连接。
另外,在本实施例中,上述ROM 8优选为非易失性串行ROM。另外,驱动电压V不仅可以是峰值,也可以是交变电压的有效值。
另外,上述直动导轨2只要能限制滑块1在箭头A方向上直动,则可以为任意形状,例如由凹形,或者V字形构成。另外,上述按压机构5只要具有使振子4在相对滑块1垂直的方向上受到预定压力按压的功能即可,例如由弹性体或者由弹簧构成。
下面,参照图2详细说明具有上述超声波电机和驱动电路的本实施例的超声波电机装置的电路的结构。
如图2所示,本实施例的超声波电机装置30包括上述超声波电机17,对该超声波电机17进行驱动控制的驱动电路22,将上述超声波电机17和上述驱动电路22电连接的连接器10以及传输线11a、11b。
另外,上述驱动电路22如图2所示,包括振荡器23,RAM25,CLK振荡器(在图中表示为CLK)27,直流电源28,作为控制装置的CPU29以及相位变换器31。
以下说明上述结构的超声波电机装置30中的电连接关系,上述传输线11a、11b由CLK线13、数据线14、ROMVdd线15、GND(地)线16、A相Vdd线33、以及B相Vdd线34这六条导线构成。
上述CLK线13的超声波电机17一侧,通过连接器10连接至ROM8的CLK电极,驱动电路22一侧连接至CLK振荡器27。
上述数据线14的超声波电机17一侧,通过连接器10连接至ROM8的数据电极,驱动电路22一侧连接至RAM 25的数据电极。
上述ROMVdd线15的超声波电机17一侧,通过连接器10连接至ROM 8的电源电极,驱动电路22一侧连接至可以驱动ROM 8以及RAM25的直流电源28。
上述GND线16的超声波电机17一侧,通过连接器10连接至ROM8的GND电极以及振子4的GND,驱动电路22一侧连接至振荡器23及直流电源28的GND端子。
上述A相Vdd线33的超声波电机17一侧,通过连接器10连接至振子4的A相叠层19的电极,驱动电路22一侧连接至相位变换器31的一个端子。
上述B相Vdd线34的超声波电机17一侧,通过连接器10连接至振子4的B相叠层26的电极,驱动电路22一侧连接至相位变换器31的另一个端子。
另外,CPU 29与上述振荡器23、RAM 25以及CLK振荡器27电连接。
进一步,上述振荡器23可以根据CPU 29的指示使所产生的交变电压的频率以及电压值变化,另外通过电连接的相位变换器31,也可以使上述交变电压的相位差变化。
相应地,上述CPU 29对该超声波电机装置30整体进行各种控制,也就是说,进行如上所述振荡器23的振荡控制、CLK的驱动控制、对RAM 25的数据写入、读出控制等。
(作用)下面,在参照图1及图2的同时说明本实施例的超声波电机装置的作用。
现在,假设超声波电机17由于修理或检查等目的要更换成新的超声波电机17。
在这种情况下,通过将超声波电机17一侧的连接器10和驱动电路22一侧的连接器10连接,将超声波电机17和驱动电路22电连接。
然后,由图中未示出的电源向该超声波电机装置30供电。
随后,当被供电时,作为控制装置的CPU 29启动并进行控制,使从设置于驱动电路22内的直流电源28通过ROMVdd线15向ROM 8施加电压,启动ROM 8。
然后,CPU 29指示RAM 25的数据存储区域,进入可以写入的状态。
下面,CPU 29在控制启动CLK 27之后,通过CLK线13将CLK信号(时钟信号)发送至ROM 8。
然后,接收到该CLK信号的ROM 8将ROM 8内已写入的值通过数据线14发送至RAM 25。另一方面,CPU 29在数据向驱动电路一侧发送出后,控制接收所发送的数据,并将接收到的该数据值至少写入RAM 25中暂时保存。
然后,CPU 29在RAM 25的数据写入完成后,使CLK振荡器27的振荡停止,并使ROM 8的数据发送终止。
随后,CPU 29参照RAM 25中所写入的值,确定驱动超声波电机17的驱动频率Fr1以及驱动电压V,并控制振荡器23以输出上述确定的值。这样,振荡器23可以根据来自CPU 29的指令,产生用于驱动超声波电机17的最佳的驱动频率Fr1以及驱动电压V。另外,通常情况下满足谐振频率Fr=驱动频率Fr1的关系。
然后,振荡器23所产生的驱动交变电压通过相位变换器31、A相Vdd线33以及B相Vdd线34被施加至振子4的A相叠层19及B相叠层26,超声波电机17被驱动。
在这种情况下,相位变换器31向驱动交变电压提供了预定的相位差。在超声波电机17的前进·后退交替的情况下,CPU 29进行控制以使得由相位变换器31提供的相位差180°反转。另外,在相位被反转的情况下,CPU 29参照RAM 25中已写入的值,将控制振荡器23中产生的驱动电压V,由驱动电压V1(前进)变为驱动电压V2(后退),或者由驱动电压V2(后退)变为驱动电压V1(前进)来进行控制。
相应地,在这样交换超声波电机17的情况下,如果在连接器10上连接图中未示出的新的超声波电机17,则根据上述控制内容,由于驱动频率Fr1以及驱动电压V被控制变化为与交换后的超声波电机17相对应的值,因此可以实现在最佳状态下对交换后的超声波电机17进行驱动。另外,交换的超声波电机17当然需要由与本实施例的结构相同的结构形成。
(效果)相应地,根据本实施例,由于作为被驱动体的超声波电机17上所搭载的部件仅为ROM 8,振荡器23等构成要素并不在超声波电机17侧设置,而是设置于驱动电路22一侧,因此可以在超声波电机17的大型化被限制在最小程度的状态下,可以形成能确保超声波电机17和驱动电路22的互换性的超声波电机装置30。
另外,在本实施例中,上述RAM 25和上述CPU 29不一定是分离的,也可以为与CPU一体化的单片微处理器。
另外,将上述驱动电压V转换为驱动电压相位差P,也可以获得相同的作用和效果。
第二实施例(结构)图3及图4表示了本发明的超声波电机装置的第二实施例,图3为表示装置的超声波电机的外观结构的立体图,图4为表示该实施例的超声波电机装置的电路构成的框图。另外,图3及图4中与上述第一实施例的装置相同的结构要素用相同符号表示,省略其说明,仅说明不同的部分。
在本实施例中,通过构成为减少连接超声波电机和驱动电路的传输线、且增加其需要的LPF,其特征是实现了与上述第一实施例同样的超声波电机以及超声波电机装置整体的小型化。
如图3所示,本实施例的超声波电机装置39在基座3上设置了与上述第一实施例相同的基板7,在该基板7上除了ROM 8以及连接器10之外,还设置有LPF 9。另外,该LPF 9的截止频率优选为20kHz左右。
其他的结构与上述第一实施例相同。
下面,参照图4详细说明具有上述超声波电机和驱动电路而构成的本实施例的超声波电机装置的电路的结构。
在本实施例的超声波电机装置39中,在驱动电路45内,如图4所示,新增加了LPF 24。
另外,传输线35a以及传输线35b由CLK/A相Vdd线36、数据/B相Vdd线37、ROMVdd线15以及GND线16共4条导线构成。
上述CLK/A相Vdd线36的超声波电机38一侧,通过连接器10连接至振子4的A相叠层19的电极,而且通过LPF 9连接至ROM 8的CLK电极。另外,其驱动电路45一侧,连接至相位变换器31的一个端子,而且通过LPF 24连接至CLK振荡器27。
上述数据/B相Vdd线37的超声波电机38一侧,通过连接器10连接至振子4的B相叠层26的电极,而且通过LPF 9连接至ROM 8的数据电极。另外,其驱动电路45一侧,连接至相位变换器31的另一个端子,而且通过LPF 24连接至RAM 25的数据电极。
在如上所述的本实施例中,减少了上述第一实施例的CLK线13和数据线14,形成利用CLK/A相Vdd线36和数据/B相Vdd线37可将CLK信号及数据一起传输的兼用传输线,伴随着实施这样的兼用方式,构成了在超声波电机38一侧以及驱动电路45一侧设置使数据通过、限制CLK信号通过的上述LPF 9、24的结构。
上述驱动电路45的其他结构与上述第一实施例相同。
(作用)下面,在参照图3及图4的同时说明本实施例的超声波电机装置的作用。
在本实施例中,在通过CPU 29将RAM 25控制成可写入的状态的处理之前,与上述第一实施例相同。
在此之后,CPU 29在进行控制使CLK 27启动之后,进行控制以将CLK信号通过CLK/A相Vdd线36发送至ROM 8。
然后,接收到该CLK信号的ROM 8将ROM 8内已写入的值通过数据/B相Vdd线37发送至RAM 25。另一方面,在数据向驱动电路45一侧发送后,CPU 29进行控制来接收所发送的数据,并将接收到的该数据值写入在RAM 25中保存。
此时由于数据传输频率是比LPF 9的截止频率小的值,因此数据值在通过LPF 9之后可以被发送至RAM 25。
然后,与上述第一实施例相同,CPU 29在RAM 25的数据写入结束后,使CLK振荡器27的振荡停止,并使ROM 8的数据发送终止。
接下来,CPU 29与上述第一实施例相同,参照RAM 25中所写入的值,确定驱动超声波电机38的驱动频率Fr1以及驱动电压V,并控制振荡器23以输出上述确定的值。这样,振荡器23可以根据来自CPU 29的指令,产生用于驱动超声波电机38的最佳的驱动频率Fr1以及驱动电压V。另外,通常情况下满足谐振频率Fr=驱动频率Fr1的关系。
然后,CPU 29将振荡器23所产生的驱动交变电压经由CLK/A相Vdd线36和数据/B相Vdd线37施加至振子4的A相叠层19及B相叠层26,这样,超声波电机38被驱动。
在这种情况下,一般超声波电机的驱动频率Fr1为20kHz以上,比LPF 9的截止频率大。因此,驱动交变电压被LPF 9截断,并不施加至ROM 8,也不会被破坏。
另外,由于RAM 25以及CLK振荡器27同样由于LPF 24截断驱动交变电压而不会被施加电压,因此RAM 25也不会被破坏。
相应地,在这样交换超声波电机38的情况下,如果在连接器10上连接图中未示出的新的超声波电机38,则根据上述控制内容,由于驱动频率Fr1以及驱动电压V变为与交换后的超声波电机38相对应的值,因此可以实现在最佳状态下对超声波电机38进行驱动。
(效果)相应地,根据本实施例,除了获得与上述第一实施例相同的效果之外,与上述第一实施例相比,连接超声波电机38和驱动电路45的传输线35a及传输线35b的构成导线数,与不具有ROM 8的情况相比只增加了一条,传输线35的外形的大型化被限制在最小限度内,可以形成能确保超声波电机38和驱动电路45的互换性的超声波电机装置39。
另外,在本实施例中,为了能进一步实现超声波电机的小型化,也可以如图5及图6的变形例所示构成。这样的第二实施例的变形例将在后文中描述。
变形例(结构)图5及图6用于说明上述第二实施例的变形例,图5为表示装置的超声波电机的外观结构的立体图,图6为表示本变形例的超声波电机装置的电路构成的框图。另外,图5及图6中与上述第二实施例的装置相同的结构要素用相同符号表示,省略其说明,仅说明不同的部分。
在该变形例中,为了实现超声波电机的进一步的小型化,特征在于在超声波电机43的基座形状、ROM 8以及LPF 9的配置方式方面进行了改进。
具体来说,本实施例的超声波电机43中,如图5所示,ROM 8及LPF 9并未如上述第一及第二实施例所示位于基座3上,而是设置于箱41内。
箱41的一侧通过传输线42以物理上不能切断的状态与振子4电连接。箱41的另外一侧上连接与上述第二实施例中所示相同的传输线35a,该传输线35a的基端部安装有连接器10。
另外,箱41还容纳了图中未示出的安装有上述ROM 8及LPF 9等电子部件等,放入了被施加以印刷图形的基板,该印刷图形用于以电的方式向振子4施加驱动电压。
下面,参照图6详细说明根据该实施例的超声波电机装置的电路的结构。
在本实施例的超声波电机43中,CLK/A相Vdd线36与A相叠层19、数据/B相Vdd线37与B相叠层26之间、以及GND线16与振子4之间,分别通过传输线42电连接。
设置于箱41中的ROM 8、LPF 9以及传输线35a的电连接,与上述第二实施例相同。
另外,通过连接器10与该超声波电机43电连接的驱动电路内的电连接的情况,也与上述第二实施例相同。
(作用)在本实施例中,除了与上述第二实施例的超声波电机装置大致相同的作用之外,ROM 8以及LPF 9并不是位于图1所示的基座3之上,而是设置于传输线35a和传输线42之间,因此基座3a与基座3相比更容易实现小型化,在与不包括ROM 8及LPF 9的结构相同的外形尺寸下,可以形成确保超声波电机和驱动电路的互换性的超声波电机43。
另外,由于只要传输线42长度适当,则箱41就可以从基座3a分离,因此即使在超声波电机43的单元设置空间有限的情况下,箱41及传输线35也可以在不会成为设置的障碍的情况下使用。
进一步,由于传输线42仅由驱动超声波电机所需要的3条导线构成,因此传输线的外形尺寸可以是最小的限度。
(效果)相应地,根据该变形例,与上述第二实施例相比,在确保超声波电机43和驱动电路45的互换性以外,可以提供更加小型化的超声波电机装置。另外,在超声波电机43可以小型化时,设计的自由度可以得到提高。
另外,该变形例不仅适用于上述第二实施例,而且对上述第一实施例也是适用的,可以获得同样的作用效果。
第三实施例(结构)图7及图8表示了本发明的超声波电机装置的第三实施例,图7为表示装置的超声波电机的外观结构的立体图,图8为表示该实施例的超声波电机装置的电路构成的框图。另外,图7及图8中与上述第一实施例的装置相同的结构要素用相同符号表示,省略其说明,仅说明不同的部分。
在本实施例中,结构的特征在于在取代了上述第一实施例的ROM8,同样被写入有用于驱动超声波电机的最佳数据的条形码53被设置于超声波电机51的一侧,而且在驱动电路55一侧设置有读取该条形码53的数据的条形码读取器56。
具体来说,在本实施例的超声波电机51中,如图7所示,构成超声波电机51的基座52的侧面上,贴有条形码53。
在该条形码53中,写入了与用于驱动超声波电机51的最佳的驱动频率Fr1以及驱动电压V有关的值。
另外,传输线57的一端连接至振子4,另一端连接至连接器54,形成可与图8所示的驱动电路55电连接。
另外,在本实施例中,上述基座52的大致形状只要按与图5所示的第二实施例的变形例基本相同而形成即可。就是说,超声波电机51的小型化也可以实现。
下面,参照图8详细说明根据该实施例的超声波电机装置的电路的结构。
在本实施例的超声波电机装置中,超声波电机51上设置有条形码53的同时,如图8所表示的,驱动电路55内设置了与条形码53相对应的条形码读取器56。
该条形码读取器56被连接成可以将条形码读取器56所读取的数据值与RAM 25进行通信,进一步RAM 25被连接为可以与CPU 29通信。
另外,CPU 29和连接至相位变换器31的振荡器23以及条形码读取器56电连接。进一步,相位变换器31的一个端子通过连接器54电连接至振子4的A相叠层19,另一端子通过连接器54电连接至B相叠层26。
(作用)下面,在参照图7及图8的同时说明本实施例的超声波电机装置的作用。
现在,假设超声波电机51由于修理或检查等目的要与新的超声波电机51更换。
在这种情况下,通过将超声波电机51一侧的连接器54和驱动电路55一侧的连接器54连接,超声波电机51和驱动电路55被电连接在一起。
然后,设置超声波电机装置51,使得超声波电机装置51的条形码53进入驱动电路55一侧的条形码读取器56可以读取的范围。
随后,由图中未示出的电源向该超声波电机装置供电。
此后,当被供电时,作为控制装置的CPU 29启动,CPU 29指示RAM 25的数据存储区,并进入可以写入的状态。下面,CPU 29启动条形码读取器56,并控制通过条形码读取器56读取条形码53的数据值,并将所读取的数据值发送至RAM 25,随后上述值被写入RAM 25中保存。
随后,CPU 29参照RAM 25中所写入的值,确定驱动超声波电机51的驱动频率Fr1以及驱动电压V,并控制振荡器23以使输出上述确定的值。这样,振荡器23可以根据来自CPU 29的指令,产生用于驱动超声波电机51的最佳的驱动频率Fr1以及驱动电压V。
然后,振荡器23所产生的驱动交变电压通过相位变换器31形成具有适当相位差的状态,并通过传输线57被施加至振子4,超声波电机51被驱动。
相应地,在这样交换超声波电机51的情况下,如果在连接器54上连接新的超声波电机51,则根据上述控制内容,驱动频率Fr1以及驱动电压V变为与交换后的超声波电机51相对应的值,可以实现在最佳状态下对超声波电机51进行驱动。
(效果)相应地,根据本实施例,除了获得与上述第一实施例相同的效果之外,超声波电机以及传输线的外形尺寸不会大型化,可以形成确保超声波电机51和驱动电路55的互换性的超声波电机装置。
另外,在本实施例中,说明了条形码53粘贴的位置在基座52的侧面的情况,该粘贴的位置并不局限于此,只要条形码53可以被确认,粘贴在超声波电机51的任何位置都没有问题。
另外,在本实施例中,示出了条形码53为印刷在封条上,利用喷墨打印或激光标记等在超声波电机51上直接印刷条形码也没有问题。
另外,超声波电机51和驱动电路55通过连接器54连接的处理程序并不一定如上述的作用中所描述的必须在最初进行,只要在驱动超声波电机51之前连接即可。
第四实施例(结构)后文中将在没有图示的情况下说明本发明的超声波电机装置的第四实施例。另外,仅记载与上述第三实施例不同的部分。
本实施例的结构的特征在于,超声波电机装置在将上述第三实施例中的条形码53(参照图7)替换为无线ID标签的同时,条形码读取器56(参照图8)被替换为与无线ID标签相对应的接收器。
其他的结构与上述第三实施例相同。
(作用)在本实施例的超声波电机装置中,上述无线ID标签将所写入的与用于驱动超声波电机的最佳驱动频率Fr1以及驱动电压V有关的数据,发送至驱动电路一侧,通过驱动电路的接收器接收该数据,此后,其作用与上述第三实施例相同。
(效果)相应地,根据本实施例,除了获得与上述第三实施例相同的效果,与上述第三实施例相比,由于可以提高超声波电机中设置的存储部的耐久性,因此可以形成在历经较长时间后,仍可确保超声波电机和驱动电路的互换性的超声波电机装置。
第五实施例(结构)后文中将在没有图示的情况下说明本发明的超声波电机装置的第五实施例。另外,仅记载与上述第一至第三实施例不同的部分。
在本实施例的超声波电机装置中,将例如设置于超声波电机一侧的ROM 8(参照图2、图4、图6)或条形码53、或者无线ID标签,形成为第一存储部,而且该第一存储部中所写入的驱动电压V由与下列任何一个有关的参数构成。
1.前进时的驱动电压V12.后退时的驱动电压V23.前进时的驱动电压V1和后退时的驱动电压V2的差V3例如,在前进时的驱动电压V1被写入第一存储部中的情况下,后退时,驱动电压V1为超声波电机的额定驱动电压V4。该额定驱动电压V4为并不依赖于各个超声波电机的唯一值,被预先写入RAM 25中。
另外,在后退时的驱动电压V2被写入第一存储部中的情况下,前进时的驱动电压V2为额定驱动电压V4,被预先写入RAM 25中。
进一步,在前进时的驱动电压V1和后退时的驱动电压V2的差V3被写入第一存储部中的情况下,前进时的驱动电压V1或者后退时的驱动电压V2中任意一个均为额定驱动电压V4,被预先写入RAM 25中。
其他的结构与上述第一至第三实施例相同。
(作用)在本实施例的超声波电机装置中,在第一存储部中写入的驱动电压V为前进时的驱动电压V1的情况下,该前进时的驱动电压V1被确定为,使得在前进时也能获得与超声波电机在额定驱动电压V4下后退时的速度或推力等驱动特性相同的驱动特性的值。
另外,在第一存储部中写入的驱动电压V为后退时的驱动电压V2的情况下,该后退时的驱动电压V2被确定为,使得在后退时也能获得与超声波电机在额定驱动电压V4下前进时的速度或推力等驱动特性相同的驱动特性的值。
另外,在第一存储部中写入的驱动电压V为前进时的驱动电压V1和后退时的驱动电压V2的差V3的情况下,如果前进时的驱动电压V1被提供给RAM 25,则后退时的驱动电压V2可以通过额定驱动电压V4+电压差V3求出,CPU 29执行该计算处理。另外,如果后退时的驱动电压V2被提供给RAM 25,则前进时的驱动电压V1可以通过额定驱动电压V4+电压差V3求出。
其他的作用与上述第一~第三实施例中的任意一个相同。
(效果)相应地,根据本实施例,与其他实施例(上述第一~第三实施例)相比,可以实现减小超声波电机中设置的第一存储部的容量。
另外,本发明并不限于上述第一至第五实施例及变形例,在不超出本发明的范围的情况下应用各个实施形态的组合也是适用的。
在本发明中,很明显在不背离本发明精神和范围的情况下,根据本发明的基本内容可以做出各种不同的修改。本发明并不限于任何具体的实施例,而是由权利要求书所界定。
权利要求
1.一种超声波电机装置,其特征在于包括超声波电机;驱动部,相对所述超声波电机可拆卸,且具有用于驱动所述超声波电机的驱动电路;以及特性存储部,配置于所述超声波电机一侧且存储驱动特征值,该驱动特征值是与所述超声波电机固有的谐振频率及驱动电压信号有关的值;所述驱动电路根据所述特性存储部中存储的驱动特征值,对所述超声波电机进行驱动控制。
2.根据权利要求1的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,还具备作为所述特性存储部的第一存储部、及连接至该第一存储部的第一低通滤波器;在所述驱动部一侧,具备可至少暂时存储所述第一存储部中存储的所述驱动特征值的第二存储部、及连接至该第二存储部的第二低通滤波器;在所述超声波电机和所述驱动部之间具备传输线,该传输线经由所述第一和第二低通滤波器将所述第一存储部中存储的所述驱动特征值传输至所述第二存储部。
3.根据权利要求2的超声波电机装置,其特征在于所述驱动特征值相关的信号、及所述超声波电机的驱动电压信号都可通过所述传输线传输。
4.根据权利要求1的超声波电机装置,其特征在于,在所述超声波电机一侧,具有作为所述特性存储部的条形码;在所述驱动部一侧,具有能读取所述条形码中存储的所述驱动特性值的条形码读取器。
5.根据权利要求1的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,具有作为所述特性存储部的无线ID标签;在所述驱动部一侧,具有能读取所述无线ID标签中存储的所述驱动特性值的接收器。
6.根据权利要求1的超声波电机装置,其特征在于所述驱动电压信号或者所述与驱动电压信号有关的值,为所述超声波电机前进时或后退时的值,或者为前进时与后退时的值的差值。
7.根据权利要求6的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,还具备作为所述特性存储部的第一存储部、及连接至该第一存储部的第一低通滤波器;在所述驱动部一侧,具备可至少暂时存储所述第一存储部中存储的所述驱动特征值的第二存储部、及连接至该第二存储部的第二低通滤波器;在所述超声波电机和所述驱动部之间具备传输线,该传输线经由所述第一和第二低通滤波器将所述第一存储部中存储的所述驱动特征值传输至所述第二存储部。
8.根据权利要求7的超声波电机装置,其特征在于所述驱动特征值相关的信号、及所述超声波电机的驱动电压信号都可通过所述传输线传输。
9.根据权利要求6的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,具有作为所述特性存储部的条形码;在所述驱动部一侧,具有能读取所述条形码中存储的所述驱动特性值的条形码读取器。
10.根据权利要求6的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,具有作为所述特性存储部的无线ID标签;在所述驱动部一侧,具有能读取所述无线ID标签中存储的所述驱动特性值的接收器。
11.一种超声波电机装置,其特征在于包括超声波电机;驱动部,相对所述超声波电机可拆卸,且具有用于驱动所述超声波电机的驱动电路;以及特性存储部,配置于所述超声波电机一侧且存储驱动特征值,该驱动特征值是与所述超声波电机固有的谐振频率及驱动电压信号相位差有关的值;所述驱动电路根据所述特性存储部中存储的驱动特征值,对所述超声波电机进行驱动控制。
12.根据权利要求11的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,还具备作为所述特性存储部的第一存储部、及连接至该第一存储部的第一低通滤波器;在所述驱动部一侧,具备可至少暂时存储所述第一存储部中存储的所述驱动特征值的第二存储部、及连接至该第二存储部的第二低通滤波器;在所述超声波电机和所述驱动部之间具备传输线,该传输线经由所述第一和第二低通滤波器将所述第一存储部中存储的所述驱动特征值传输至所述第二存储部。
13.根据权利要求12的超声波电机装置,其特征在于所述驱动特征值相关的信号、及所述超声波电机的驱动电压信号相位差都可由所述传输线传输。
14.根据权利要求11的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,具有作为所述特性存储部的条形码;在所述驱动部一侧,具有能读取所述条形码中存储的所述驱动特性值的条形码读取器。
15.根据权利要求11的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,具有作为所述特性存储部的无线ID标签;在所述驱动部一侧,具有能读取所述无线ID标签中存储的所述驱动特性值的接收器。
16.根据权利要求11的超声波电机装置,其特征在于所述驱动电压信号相位差有关的值,为所述超声波电机前进时或后退时的值,或者为前进时与后退时的值的差值。
17.根据权利要求16的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,还具备作为所述特性存储部的第一存储部、及连接至该第一存储部的第一低通滤波器;在所述驱动部一侧,具备可至少暂时存储所述第一存储部中存储的所述驱动特征值的第二存储部、及连接至该第二存储部的第二低通滤波器;在所述超声波电机和所述驱动部之间具备传输线,该传输线经由所述第一和第二低通滤波器将所述第一存储部中存储的所述驱动特征值传输至所述第二存储部。
18.根据权利要求17的超声波电机装置,其特征在于所述驱动特征值相关的信号、及所述超声波电机的驱动电压信号相位差都可由所述传输线传输。
19.根据权利要求16的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,具有作为所述特性存储部的条形码;在所述驱动部一侧,具有能读取所述条形码中存储的所述驱动特性值的条形码读取器。
20.根据权利要求16的超声波电机装置,其特征在于在所述超声波电机一侧,具有作为所述特性存储部的无线ID标签;在所述驱动部一侧,具有能读取所述无线ID标签中存储的所述驱动特性值的接收器。
全文摘要
本发明的超声波电机装置包括超声波电机;驱动部,相对所述超声波电机可拆卸,且具有用于驱动所述超声波电机的驱动电路;以及特性存储部,配置于所述超声波电机一侧且存储驱动特征值,该驱动特征值是与所述超声波电机固有的谐振频率及驱动电压信号有关的值;所述驱动电路根据所述特性存储部中存储的驱动特征值,对所述超声波电机进行驱动控制。
文档编号H02N2/00GK1551480SQ200410033489
公开日2004年12月1日 申请日期2004年4月9日 优先权日2003年4月9日
发明者久保井彻, 舟洼朋树, 树 申请人:奥林巴斯株式会社