[發明專利]控制振動馬達的方法

有效

• 申請號: 201110144052.2
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102291038A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 熱田曉生
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 高青

技術領域

本發明涉及控制振動馬達的方法，該振動馬達在超聲振動器中生成振動波并且通過摩擦力相對移動與超聲振動器接觸的可動體。

背景技術

像照相機或便攜式數字攝像機那樣的設備使用振動馬達，在振動馬達中，AC信號被供應給電能-機械能轉換元件，并在超聲振動器中生成振動波，以便通過摩擦力相對移動與超聲振動器接觸的可動體。在這樣的設備中，供電電源是電池。

近年來，像照相機或便攜式數字攝像機那樣的設備越來越小型化，并且電池也小型化，使供電容量減小。因此提出了各種節電措施。

例如，如圖8所示，日本專利第3,140,236號提出了一種超聲馬達驅動器電路，其中為了防止產生噪聲，根據電池電壓改變驅動脈沖的脈沖寬度，如果電池電壓足夠高，則使脈沖寬度變窄以防止供應不必要的能量。

并且，已知一種進行控制以便根據電池電壓改變馬達驅動方法以使輸入功率保持不變的振動馬達驅動器電路。

并且，日本專利申請公開第H09-271174號提出了一種用于振動波致動器的控制設備，其檢測驅動電流并控制脈沖寬度以便所檢測的值不超過允許電流。

但是，上述相關技術存在如下問題。

在日本專利第3,140,236號中，可以根據電池電壓改變脈沖寬度和驅動方法。但是，因為檢測目標是電池電壓，所以不能檢測馬達實際消耗的電流。

由于這個原因，不可能應對電流因溫度變化或驅動負載變化而增大的情況。如果電流超過電池可以供應的給定量，就會引起如下問題：無法供應大于給定量的電流，并且電池電壓降低，導致設備的整個系統停止工作。

并且，在使用如日本專利申請公開第H09-271174號所公開的檢測電流值并控制脈沖寬度以便電流不超過給定值的方法的情況下，會引起如下問題。

在馬達輸出也隨由頻率變化引起的輸入電功率的增大而增大的“第一頻域”中，脈沖寬度控制和速度控制是同時實現的。

由于這個原因，為了提高速度而降低頻率的操作和為了減小電流而縮小脈沖寬度的操作混合在一起，不能進行穩定驅動。

進一步地，還引起了頻率超過諧振頻率，從而使馬達停止工作的問題。

進一步地，在遠離諧振頻率的驅動器電路中，電壓因與阻抗電路相關聯的放大效應而增大。

但是，在電流流入振動馬達的電容部件側的頻域，即，馬達輸出不隨由頻率變化引起的輸入電功率的增大而增大的“第二頻域”中，進行操作從而流動著具有可以一直輸出(即，直到最大極限)的量的電流。

由于這個原因，流入電容部件側中的無效電流一直持續流著，從而降低了電路效率。

發明內容

本發明是在考慮了上述問題之后作出的，其一個目的是提供控制振動馬達的方法，該方法能夠控制頻率和脈沖寬度，以便在電流因溫度變化和驅動負載變化而增大的情況下使電流不超過電流供應量，和以便在有限供應量內輸出大功率。

根據本發明，提供了一種控制振動馬達的方法，所述振動馬達至少包括：電能-機械能轉換元件；具有與電能-機械能轉換元件接合的接觸部分的彈性體；和被配置成通過向電能-機械能轉換元件施加來自電源的驅動電壓而在彈性體的接觸部分上產生橢圓運動的振動器，所述振動馬達被配置成通過所述橢圓運動相對于振動器相對移動與彈性體的接觸部分接觸的被驅動物體，其中提供：生成用于產生橢圓運動的驅動信號的驅動信號生成單元；利用來自電源的電壓切換驅動信號、并且改變驅動信號的脈沖寬度的切換單元；檢測通過切換單元流入電能-機械能轉換元件中的電流的電流檢測單元；檢測被驅動物體的位置和速度的檢測單元；以及控制驅動信號生成單元、切換單元、電流檢測單元和檢測單元并且設置被驅動物體的速度的控制單元；并且其中所述控制單元控制驅動信號的頻率和脈沖寬度，以便在電流檢測單元檢測到的電流不超過給定極限值的范圍內，針對被驅動物體的目標速度，實現最大的輸出特性，所述目標速度由控制單元設置。

本發明可以實現控制振動馬達的方法，所述方法能夠控制頻率和脈沖寬度，以便在電流因溫度變化和驅動負載變化而增大的情況下使電流不超過電流供應量，和以便在有限供應量內輸出大功率。

尤其，所述方法對于使用電流供應量有限的電源的情況是有效的。

本發明的進一步特征可以從參考附圖對示范性實施例的如下描述中明顯看出。

附圖說明

圖1是例示根據本發明的第1示例的用在振動馬達控制方法中的振動馬達控制電路的配置的框圖。

圖2是根據本發明的第1示例的振動馬達的分解透視圖。

圖3是根據本發明的第1示例，圖2中示出的振動馬達在組裝之后的透視圖。