控制振動馬達的方法和用于振動馬達的驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種控制振動馬達的方法和用于振動馬達的驅(qū)動器，其中，提供：生成用于產(chǎn)生橢圓運動的驅(qū)動信號的單元；利用來自電源的電壓切換驅(qū)動信號、并且改變驅(qū)動信號的脈沖寬度的單元；檢測通過切換單元流入電能-機械能轉(zhuǎn)換元件中的電流的單元；檢測被驅(qū)動物體的位置和速度的單元；以及控制各個單元并設(shè)置被驅(qū)動物體的速度的單元?？刂茊卧刂乞?qū)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(nèi)，針對被驅(qū)動物體的目標速度，實現(xiàn)最大的輸出特性。
【專利說明】控制振動馬達的方法和用于振動馬達的驅(qū)動器
[0001]本申請是申請日為2011年5月31日、申請?zhí)枮?01110144052.2、發(fā)明名稱為“控制振動馬達的方法”的專利申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)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(shù)】
[0003]像照相機或便攜式數(shù)字攝像機那樣的設(shè)備使用振動馬達，在振動馬達中，AC信號被供應(yīng)給電能-機械能轉(zhuǎn)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(shè)備中，供電電源是電池。
[0004]近年來，像照相機或便攜式數(shù)字攝像機那樣的設(shè)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(jié)電措施。
[0005]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(qū)動器電路，其中為了防止產(chǎn)生噪聲，根據(jù)電池電壓改變驅(qū)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(yīng)不必要的能量。
[0006]并且，已知一種進行控制以便根據(jù)電池電壓改變馬達驅(qū)動方法以使輸入功率保持不變的振動馬達驅(qū)動器電路。
[0007]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(shè)備，其檢測驅(qū)動電流并控制脈沖寬度以便所檢測的值不超過允許電流。
[0008]但是，上述相關(guān)技術(shù)存在如下問題。
[0009]在日本專利第3，140, 236號中，可以根據(jù)電池電壓改變脈沖寬度和驅(qū)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。
[0010]由于這個原因，不可能應(yīng)對電流因溫度變化或驅(qū)動負載變化而增大的情況。如果電流超過電池可以供應(yīng)的給定量，就會引起如下問題:無法供應(yīng)大于給定量的電流，并且電池電壓降低，導(dǎo)致設(shè)備的整個系統(tǒng)停止工作。
[0011]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。
[0012]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(xiàn)的。
[0013]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(wěn)定驅(qū)動。
[0014]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。
[0015]進一步地，在遠離諧振頻率的驅(qū)動器電路中，電壓因與阻抗電路相關(guān)聯(lián)的放大效應(yīng)而增大。
[0016]但是，在電流流入振動馬達的電容部件側(cè)的頻域，S卩，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。
[0017]由于這個原因，流入電容部件側(cè)中的無效電流一直持續(xù)流著，從而降低了電路效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)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(qū)動負載變化而增大的情況下使電流不超過電流供應(yīng)量，和以便在有限供應(yīng)量內(nèi)輸出大功率。
[0019]根據(jù)本發(fā)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(zhuǎn)換元件；具有與電能-機械能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換元件施加來自電源的驅(qū)動電壓而在彈性體的接觸部分上產(chǎn)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(qū)動物體，其中提供:生成用于產(chǎn)生橢圓運動的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號生成單元；利用來自電源的電壓切換驅(qū)動信號、并且改變驅(qū)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(zhuǎn)換元件中的電流的電流檢測單元；檢測被驅(qū)動物體的位置和速度的檢測單元；以及控制驅(qū)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(shè)置被驅(qū)動物體的速度的控制單元；并且其中所述控制單元控制驅(qū)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(nèi)，針對被驅(qū)動物體的目標速度，實現(xiàn)最大的輸出特性，所述目標速度由控制單元設(shè)置。
[0020]本發(fā)明可以實現(xiàn)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(qū)動負載變化而增大的情況下使電流不超過電流供應(yīng)量，和以便在有限供應(yīng)量內(nèi)輸出大功率。
[0021]尤其，所述方法對于使用電流供應(yīng)量有限的電源的情況是有效的。
[0022]本發(fā)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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是例示根據(jù)本發(fā)明的第I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。
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第I示例的振動馬達的分解透視圖。
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第I示例，圖2中示出的振動馬達在組裝之后的透視圖。
[0026]圖4A是例示根據(jù)本發(fā)明的第I示例，圖1的框圖中的驅(qū)動器單元的電路配置的圖。
[0027]圖4B是例示圖1的框圖中的電路塊的電流檢測電路的外圍電路配置的圖。
[0028]圖5A是根據(jù)本發(fā)明的第I示例示出頻率、速度和電流之間的關(guān)系的曲線圖，以描述振動馬達控制方法中的控制算法。
[0029]圖5B是例示該算法的流程圖。
[0030]圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第2示例示出頻率、速度和電流之間的關(guān)系的曲線圖，以描述振動馬達控制方法中的控制算法。
[0031]圖6B是例不該算法的流程圖。
[0032]圖7A是根據(jù)本發(fā)明的第3示例示出頻率、速度和電流之間的關(guān)系的曲線圖，以描述振動馬達控制方法中的控制算法。
[0033]圖7B是例不該算法的流程圖。
[0034]圖8是例示相關(guān)技術(shù)中的脈沖寬度與供應(yīng)電壓之間的關(guān)系的曲線圖。
[0035]圖9是例示用于根據(jù)第4示例進行控制的電路配置的圖。
[0036]圖1OA是根據(jù)本發(fā)明的第4示例示出頻率、速度和電流之間的關(guān)系的曲線圖，以描述振動馬達控制方法中的控制算法。
[0037]圖1OB是例示該算法的流程圖。

【具體實施方式】
[0038]下面通過舉例描述具體實施本發(fā)明的方式。
[0039](第I示例)
[0040]參照圖1的框圖，描述根據(jù)本發(fā)明第I示例的控制振動馬達的方法的配置。
[0041]根據(jù)本示例的振動馬達包括電能-機械能轉(zhuǎn)換元件、具有與電能-機械能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換元件施加來自具有有限供應(yīng)量的電源的驅(qū)動電壓而在彈性體的接觸部分上產(chǎn)生橢圓運動的振動器。
[0042]通過橢圓運動，相對于振動器相對移動與彈性體的接觸部分接觸的被驅(qū)動物體。
[0043]圖1例示了振動馬達200和用于進行控制的由微型計算機構(gòu)成的控制單元32。在如下描述中，將控制單元32簡稱為“微型計算機”。
[0044]為了產(chǎn)生上述橢圓運動，振蕩器(驅(qū)動信號生成單元)34根據(jù)來自微型計算機的命令值生成第一模式(模式A)或第二模式(模式B)的驅(qū)動信號。
[0045]放大器電路(切換電路)33利用供應(yīng)電壓來切換模式A的信號，并且與阻抗元件41結(jié)合產(chǎn)生較大驅(qū)動力。
[0046]放大器電路(切換電路)33'利用供應(yīng)電壓來切換模式B的信號，并且與阻抗元件42結(jié)合產(chǎn)生較大驅(qū)動力。
[0047]諸如電池之類的電源36將電壓施加于放大器電路33和33'。電流檢測器電路(電流檢測單元)37檢測來自電源36的供應(yīng)電流。
[0048]電流檢測器電路37檢測到的電流值被輸入微型計算機中，并且根據(jù)本示例被用作關(guān)于限流算法的信息。
[0049]位置檢測單元35檢測可動體(被驅(qū)動物體)的位置和速度。基于位置檢測單元35獲得的結(jié)果，關(guān)于可動體的位置和速度信息被傳送給微型計算機32，并且微型計算機32根據(jù)傳送的位置和速度信息控制馬達。
[0050]下面參考圖2和3描述振動馬達的配置示例。
[0051]參照圖2和3，第一板狀(盤狀)彈性體201由諸如金屬之類的振動衰減損耗低的材料制成，壓電元件202是電能-機械能轉(zhuǎn)換元件。
[0052]并且，柔性襯底203將AC信號從電源(未示出)供應(yīng)給壓電元件202。下螺母204與在軸桿206的下端形成的螺桿嚙合，并且布置了第二彈性體205。
[0053]將軸桿206插入在第一彈性體201、壓電元件202、柔性襯底203、和第二彈性體205的中心形成的通孔中。
[0054]將一個軸瓦(st印)布置在軸桿206的中部，并且使該軸瓦緊靠著形成在第二彈性體205的內(nèi)壁上的軸瓦。
[0055]軸桿206的一端(下端)帶有螺紋，帶螺紋部分與作為緊固件的下螺母204嚙合，并且緊固在一起。這樣，可以將第二彈性體205、第一彈性體201、壓電元件202和柔性基板203相互固定。
[0056]與作為可動體的轉(zhuǎn)子207固定在一起的接觸簧片208與第一彈性體201的未與壓電元件202接觸的表面有壓接觸。
[0057]接觸簧片208具有彈性。接觸簧片208與轉(zhuǎn)子207固定在一起，并且整體旋轉(zhuǎn)。
[0058]作為輸出單元的齒輪209使轉(zhuǎn)子207能夠沿著轉(zhuǎn)軸方向行進，并且與轉(zhuǎn)子207嚙合，以便跟隨轉(zhuǎn)子207的行進作旋轉(zhuǎn)運動。
[0059]諸如彈簧之類的施壓單元210布置在轉(zhuǎn)子207的彈簧接納部分與齒輪209之間，將轉(zhuǎn)子207向下壓在第一彈性體201上。
[0060]齒輪209由與軸桿206耦合的固定件211可繞樞軸旋轉(zhuǎn)地支承著，齒輪209的軸向位置通過固定件211調(diào)節(jié)。
[0061]軸桿206的未與下螺母204嚙合的另一端(上端)也帶有螺紋，帶螺紋部分與上螺母212嚙合，以便將軸桿206與固定件211固定在一起。
[0062]在固定件211中形成有螺孔，通過用螺絲將固定件211與所希望的部分固定，就可以將振動馬達裝配在該所希望的部分上。
[0063]壓電元件202是這樣配置的:例如，在一個壓電體的每個表面上形成電極膜，將其一個表面上的電極膜劃分成兩個電極膜，并且沿著壓電元件202的厚度方向?qū)⑿纬捎须姌O膜的兩個區(qū)域極化成方向相反。
[0064]當將相同AC信號供應(yīng)給這兩個電極膜時，壓電元件202的一個區(qū)域在厚度方向上膨脹，而另一個區(qū)域在厚度方向上收縮。
[0065]將另一個壓電體疊加在該壓電體上以使電極膜的相位彼此偏移90°，并且將在時間上相移了 90°的AC信號供應(yīng)給這兩個壓電體。
[0066]然后，在振蕩器中產(chǎn)生兩種彎曲振動(一種彎曲振動的振幅方向與軸桿206的軸向垂直，并且另一種彎曲振動的振幅方向也與軸桿206的軸向垂直)以使第一彈性體201從一側(cè)到另一側(cè)搖擺。
[0067]隨著這些振動的合成，在第一彈性體201的表面上激起橢圓運動。
[0068]當使接觸簧片208與激起橢圓運動的第一彈性體201的表面有壓接觸時，接觸簧片208和轉(zhuǎn)子207受到橢圓運動推動而行進。
[0069]振動馬達的配置不限于上述配置，該馬達也可以按如下配置。
[0070]例如,該馬達由諸如壓電元件之類的電能-機械能轉(zhuǎn)換元件、振動器、和可動體構(gòu)成，將兩相或更多相的AC電壓施加于電能-機械能轉(zhuǎn)換元件，以便在振動器中產(chǎn)生漸進的振動波。
[0071]該馬達可以配置成將振動能傳遞給與振動器有壓接觸的像轉(zhuǎn)子那樣的可動體。
[0072]接著，參考圖4A描述本示例中的驅(qū)動器(放大器電路33和33')的電路配置。
[0073]在例示在圖4A中的電路配置中，切換電路包括作為切換元件的FET51?58。
[0074]如圖4A所示，當A相脈沖變成高電平時，F(xiàn)ET51和54被接通，電流從A相流向/A相。
[0075]相反，當/A相脈沖變成高電平時，F(xiàn)ET53和52被接通，電流從/A相流向A相。這同樣適應(yīng)于B相，以便根據(jù)供應(yīng)的脈沖信號接通FET55至58，從而將電壓施加于振動器。
[0076]A和/A以及B和/B是彼此相移180°且脈沖寬度彼此相等的脈沖信號。
[0077]阻抗元件41和42與馬達進行阻抗匹配。在本示例中，阻抗元件41和42是電感元件。盡管未示出，但也可以與振動器并聯(lián)地布置電容元件以便匹配阻抗。
[0078]這樣，將阻抗元件41和42加在可以低電壓和高效率地驅(qū)動馬達的位置。
[0079]下面參考圖4B描述根據(jù)本示例的用在控制振動馬達的方法中的電流檢測器電路37的外圍電路配置。
[0080]參照圖4B，布置了電流檢測電阻38和差分放大器39。電流檢測器電路37被布置在電源36與馬達驅(qū)動器(放大器電路33和33')之間。
[0081]更具體地說，由差分放大器39將電流檢測電阻38兩端的電壓差分放大，由布置在微型計算機32中的AD轉(zhuǎn)換器將所得電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)，并且在微型計算機32中將其當作電流檢測結(jié)果。
[0082]圖5A是根據(jù)本示例示出頻率、速度和電流之間的關(guān)系的曲線圖，以描述控制算法。
[0083]在該特性曲線圖中，N_0是負載轉(zhuǎn)矩為O時的馬達旋轉(zhuǎn)頻率，1_0是這時的電流特性。電流是電流檢測器電路37檢測到的傳送給微型計算機32的電流值。
[0084]N_100是負載為10gfcm時的馬達旋轉(zhuǎn)頻率，1_100是這時的電功率特性。
[0085]從圖5A中可以了解到，當負載轉(zhuǎn)矩是O時，電流在整個頻域中都未超過極限值LimA0
[0086]下面參考圖5B的流程圖描述根據(jù)本示例的控制振動馬達的方法。
[0087]首先，接通馬達(F-1l)。
[0088]在這種狀況下，當馬達啟動時，微型計算機32將頻率fs設(shè)置成足夠低速的驅(qū)動頻率，如圖5A所示，并接通驅(qū)動器(F-12)。
[0089]然后，確定在頻率fs檢測到的速度高于還是低于目標速度Nconst (F-13)。
[0090]然后，如果檢測到的電流低于LimA(極限值)，則將驅(qū)動頻率減小XlHz (F_14，F(xiàn)-17)。
[0091 ] 頻率變化XlHz的量被設(shè)計為獲得給定的速度變化。
[0092]另一方面，如果檢測到的速度低于目標速度，并且檢測到的電流超過LimA(給定極限值)，則在F-15的流程中，通過由上述微型計算機構(gòu)成的控制單元中的確定單元確定頻率在哪個頻域中。
[0093]該確定單元是這樣配置的:當檢測到的速度低于目標速度并且檢測到的電流超過LimA時，基于降低頻率弓I起的電流變化確定驅(qū)動信號的頻域。
[0094]在這種狀況下，將檢測到的電流的電流值超過LimA時檢測到的電流因降低頻率而減小的頻域設(shè)置成area_A區(qū)域(第一頻域)，而將檢測到的電流增大的頻域設(shè)置成area_B區(qū)域(第二頻域)。
[0095]當檢測到的速度低于目標速度并且檢測到的電流超過極限值時，通過事先計算降低頻率所獲得的電流變化，根據(jù)頻率降低時電流是減小還是增大來確定這些頻域。
[0096]當電流變化率小于O時，將電流變化確定成area_A區(qū)域，而當電流變化率大于O時，將電流變化確定成area_B區(qū)域。
[0097]如果電流變化處在area_A區(qū)域中，則即使降低頻率，電流也不會增大。因此，在脈沖寬度被減小了檢測到的電流超過LimA的量以使得當前電流值落在LimA內(nèi)以后，在不超過LimA的范圍內(nèi)降低頻率，以便可以提高速度。
[0098]進一步地，如果電流變化處在area_B區(qū)域中，則將驅(qū)動頻率固定在這時的頻率上，從而防止電流因頻率降低而增大。
[0099]進一步地，如果檢測到的電流的電流值在這種狀態(tài)下仍然超過LimA，則減小脈沖寬度，以防止電流增大(F-18)。進一步地，確定電流在這種狀態(tài)下是否仍然超過LimA (F-18a)，如果電流超過LimA，則使脈沖寬度變窄，以防止電流增大(F_18b)。
[0100]將檢測到的速度與作為目標速度Nconst的設(shè)置范圍的上限的目標速度Nconst+ α 相比較(F-19)。
[0101]當檢測到的速度不小于目標速度Nconst+α?xí)r，由于速度太高，所以使頻率向較高側(cè)返回X2Hz以抑制速度(F-20)。
[0102]當檢測到的速度小于目標速度Nconst+α?xí)r，確定是否在到達目標位置時使該操作進入停止操作而不作任何改變(F-21)。
[0103]當進行停止操作時，關(guān)閉馬達使它停止(F-22)。另一方面，當繼續(xù)驅(qū)動時，處理返回到F-12的流程之后的點，并重復(fù)上述速度控制操作。
[0104]在重復(fù)速度控制操作的時候繼續(xù)降低驅(qū)動頻率，直到檢測到的速度到達目標速度Nconst0
[0105]然后，當檢測到的速度超過目標速度Nconst時，使驅(qū)動頻率返回到較高頻率，并且控制頻率以使檢測到的速度落在給定速度范圍內(nèi)。
[0106]接下來，參照圖5Α，描述根據(jù)負載狀態(tài)的操作變化。
[0107]當負載轉(zhuǎn)矩是O時，電流值未超過LimA，因此，以在上述速度控制下控制馬達速度落在目標速度范圍內(nèi)的狀態(tài)來驅(qū)動馬達。
[0108]當參考上述算法描述這種控制時，確定在頻率fs檢測到的速度高于還是低于目標速度 Nconst (F-13)。
[0109]當確定檢測到的速度低于目標速度Nconst時,這時的電流也低于LimA,因此，降低驅(qū)動頻率(F-14，F(xiàn)-17)。
[0110]另一方面，當確定檢測到的速度高于目標速度Nconst時，將檢測到的速度與作為目標速度Nconst的設(shè)置范圍的上限的目標速度Nconst+α相比較(F-19)。
[0111]在檢測到的速度到達目標速度Nconst之前，檢測到的速度小于目標速度Nconst+ α ,因而確定是否要停止馬達(F_21)。
[0112]使驅(qū)動狀態(tài)繼續(xù)，因此，處理返回到F-12的流程之后的點，以繼續(xù)進行頻率掃描(頻率降低)操作。
[0113]在操作期間電流未超過LimA，因此，最終在目標速度的范圍內(nèi)進行操作，結(jié)果是以目標速度進行操作直到到達停止位置。
[0114]然后，當負載轉(zhuǎn)矩變成例如10gfcm時，將頻率設(shè)置成與負載轉(zhuǎn)矩是O時相同的頻率fs，并且針對目標速度Nconst控制檢測到的速度，從而頻率變得較低(F-14，F(xiàn)-17)。
[0115]在速度控制操作期間也檢測電流值，并且確定電流值大于還是小于LimA。
[0116]當頻率足夠高時,檢測到的速度低于目標速度Nconst,電流也小于LimA,因此繼續(xù)降低驅(qū)動頻率。
[0117]從圖5A中可以了解到，當負載是10gfcm時，電流值在檢測到的速度到達目標速度Nconst之前超過LimA。
[0118]當電流超過LimA時，降低頻率,從而確定頻域是檢測到的電流增大的area_B區(qū)域還是檢測到的電流減小的area_A區(qū)域(F_15)。
[0119]在圖5A中，頻域處在area_B區(qū)域中，因此，進行操作以便使頻率不降低到低于電流超過LimA的頻率。
[0120]進一步地，當甚至在頻率被固定成不降低之后電流仍然超過LimA時，進行操作以便減小驅(qū)動電壓的脈沖寬度，從而減小電流(F-18)。
[0121]然后，當如圖5A所示，啟動頻率是fsO并且負載是10gfcm時，在將頻率設(shè)置成fsO和確定檢測到的速度是否高于目標速度Nconst之后，檢測電流(F-13，F(xiàn)-14)。
[0122]當啟動頻率是fsO時，電流超過LimA。因此，降低在電流超過LimA時的頻率，并且確定頻域是處在檢測到的電流增大的area_B區(qū)域中,還是處在檢測到的電流減小的area_A區(qū)域中(F-15)。
[0123]因為頻率f sO處在area_A中，所以在減小脈沖寬度以使電流不超過LimA之后，驅(qū)動頻率降低了(F-16)。
[0124]此后，啟動頻率的行為與fs的情況相同。
[0125]在本示例中，頻率控制根據(jù)電流超過LimA時頻率處在哪個區(qū)域中而不同。
[0126]也就是說，當電流超過LimA時，降低頻率，由此，頻率控制根據(jù)頻域是處在檢測到的電流增大的area_B區(qū)域中還是處在檢測到的電流減小的area_A區(qū)域中而不同，并且進行控制。
[0127]如圖5A以及圖5B的流程圖所示，如果未使用F_18的流程，并且驅(qū)動頻率因速度未到達Nconst而被設(shè)置得較低，則電流值超過LimA，引起電池電壓下降。結(jié)果是，當與另一個致動器和顯示設(shè)備一起配置的設(shè)備與作為電源的電池一起使用時，不利地影響另一個致動器和顯示設(shè)備的操作。
[0128]由于這個原因，本示例采用了這樣一種配置，其中，如圖5A所示，確定在電流值超過LimA值時的頻域，并且控制頻率以便在電流值未超過LimA的時候?qū)崿F(xiàn)最大輸出特性。
[0129]對于上述配置，盡管速度變得比Nconst低，但防止了電流超過LimA，從而防止另一個致動器和顯示設(shè)備的操作失敗。
[0130]進一步地，在本示例中，當電流值超過設(shè)置值時，通過切換單元改變脈沖寬度來控制電流值。
[0131](第2示例)
[0132]參照圖6A和6B，描述根據(jù)不同于第I示例的第2示例控制振動馬達的方法中的控制算法。
[0133]第I示例的圖5A例示了負載是O和負載是10gfcm的狀態(tài)。另一方面，在本示例中，圖6A例示了負載較大(10gfcm和200gfcm)的狀態(tài)。
[0134]在本示例中，電流被檢測和超過極限值時的算法不同于第I示例。
[0135]現(xiàn)在參考圖6B的流程圖描述根據(jù)本示例的振動馬達的控制電路的操作。
[0136]參照圖6B，執(zhí)行與第I示例相同的操作，直到F-14的流程。在F_14的流程中，當檢測到的電流超過LimA,電流變化率小于O,以及頻域被確定為area_B區(qū)域時,確定單元確定檢測到的速度高于還是低于預(yù)定速度N_Low(F-23)。
[0137]如果速度低于預(yù)定速度N_L0W，則可以理解，可利用限值電功率或更低電功率進行操作的操作范圍像圖6A中的N_200所示的那樣窄。
[0138]在這種情況下，頻率被固定，如果檢測到的電流仍然超過LimA，則減小脈沖寬度，并且進行控制以使得檢測到的電流不超過LimA(F-24)。
[0139]另一方面，如果檢測到的速度高于預(yù)定速度N_Low，則可以理解，如圖6A中的N_100所示,在較高頻率側(cè)仍然存在可操作頻域。
[0140]在這種情況下，將驅(qū)動頻率提高給定值(β)以降低速度，并且進行控制以使得檢測到的電流不超過LimA (F-25)。
[0141]對于上述配置，可以利用具有卓越效率的正常頻率進行驅(qū)動而不會使電流超過極限值。
[0142]如果進行操作而上述頻率未向驅(qū)動頻率的較高側(cè)移動β，則驅(qū)動頻率接近電流超過給定值的頻率，因此，經(jīng)常需要像F-24的流程那樣使脈沖寬度變窄的操作。
[0143]然后，速度特性隨之被改變，結(jié)果是，在一些情況下，操作變得不穩(wěn)定，速度可能變得不均勻，而馬達可能停止工作。
[0144]像F-25的流程那樣，將頻率設(shè)置成幾乎不受上述特性變化影響的驅(qū)動頻率，由此可以進行驅(qū)動以在馬達特性穩(wěn)定的狀態(tài)下進行最大輸出。
[0145](第3示例)
[0146]參照圖7Α和7Β，描述根據(jù)不同于第I示例和第2示例的第3示例的控制振動馬達的方法中的控制算法。
[0147]圖7Α例示了在給定環(huán)境條件下當負載是100時的驅(qū)動電壓脈沖寬度的占空比是50%和40%的狀態(tài)。
[0148]在正常驅(qū)動下，占空比是50%，以便在低壓下進行最大輸出。
[0149]在如下描述中，脈沖寬度占空比50 %用“脈沖寬度50 % ”表示。
[0150]在圖7Α中例示的環(huán)境下，如同可以從圖中了解到的那樣，當利用脈沖寬度50%進行驅(qū)動時，電流超過極限電流LimA的區(qū)域從啟動頻率fs開始。
[0151]當使用第I示例或第2示例的算法時，通過在啟動頻率附近使脈沖寬度變窄來使能操作。但是，當最初接通電壓時，電流超過LimA。
[0152]然后，在電流減小到不超過LimA的值之前，在脈沖寬度變窄期間，電流繼續(xù)超過極限電流，從而存在根據(jù)狀況而不利地影響另一個致動器和顯示設(shè)備的可能性。
[0153]圖7B是第3示例的算法，在啟動時的驅(qū)動方法不同于第I示例和第2示例的。
[0154]在下文中，將參考圖7A和7B描述根據(jù)第3示例控制振動馬達的方法。
[0155]首先，以啟動頻率接通馬達。
[0156]在本示例中脈沖寬度從O開始，而在相關(guān)技術(shù)中給出的是預(yù)定脈沖寬度。
[0157]然后，檢測這時的電流，并確定電流是否超過極限值LimA(F-26)。
[0158]然后，當脈沖寬度是O時，電流是0，也就是說，電流未超過極限值LimA，因此，脈沖寬度從O開始逐漸增大(F-27)。
[0159]然后，確定增大脈沖寬度的結(jié)果是否超過50% (F-28)。如果脈沖寬度超過50%，則即使進一步增大脈沖寬度，也不實現(xiàn)輸出。因此，處理轉(zhuǎn)移到從F-13的流程開始的速度控制操作。
[0160]在圖7A中，當脈沖寬度是40%或更小時，電流未達到電流極限值LimA，因此，重復(fù)脈沖寬度增大操作。
[0161]然后，當脈沖寬度達到40%時，電流超過極限值，處理轉(zhuǎn)移到從F-13的流程開始的速度控制操作。
[0162]在從F-13的流程開始的算法中，雖然以與第I示例和第2示例相同的方式控制速度，但當電流超過電流極限值LimA時，進行操作以便不進一步降低頻率。
[0163]從圖7A中可以了解到，當脈沖寬度是50%時，存在電流減小到或小于電流極限LimA的頻域。但是，可用頻域顯著變窄。
[0164]即使可以將啟動頻率設(shè)置到該窄的可用頻域，頻率降低時電流超過電流極限LimA的頻率也不處在實現(xiàn)高速度的頻域中。因此，馬達被設(shè)置成馬達幾乎無法工作的狀態(tài)。
[0165]但是，當在啟動頻率處將脈沖寬度優(yōu)化成40%，并將速度控制在像本示例那樣的那種狀態(tài)下時，即使頻率被固定到在頻率的較低側(cè)電流超過電流極限LimA的頻率，也可以在獲得足夠大轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下驅(qū)動馬達。
[0166]用在像照相機和便攜式數(shù)字攝像機那樣的將電池用作電源的便攜式設(shè)備中的振動馬達正被開發(fā)。
[0167]在這樣的振動馬達中，提出了能夠在電流不超過電流極限的情況下實現(xiàn)最大性能的驅(qū)動控制方法，以便使馬達可以發(fā)展到更廣范圍的產(chǎn)品。
[0168]如上所述，根據(jù)本發(fā)明各個示例的配置，作為對抗由溫度變化和驅(qū)動負載變化引起的電流增大的措施，提供了用于控制頻率和脈沖寬度以使電流不超過目標電流的單元。
[0169]由于這個原因，根據(jù)控制振動馬達的方法，可以避免電流超過電流極限而使電池電壓下降，以及另一個致動器和顯示設(shè)備變得在所有驅(qū)動條件下都失效的狀況。
[0170](第4示例)
[0171]圖9是例示用于根據(jù)第4示例進行控制的電路配置的圖。
[0172]在第I示例中，改變切換電壓的脈沖寬度來控制馬達電流(電功率)。另一方面，在本示例中，改變切換電壓的電壓值來控制供應(yīng)給馬達的電功率。
[0173]參照圖9，可變電壓源40根據(jù)來自微型計算機32的命令值改變供應(yīng)給切換單元33和33^的電壓。
[0174]在本示例中，與其它示例一樣，通過由作為電流值獲取單元的AD轉(zhuǎn)換器將檢測到的電壓轉(zhuǎn)換成馬達電流值，來獲得馬達電流值。接著，基于轉(zhuǎn)換的馬達電流值，由轉(zhuǎn)換的馬達電流值和供應(yīng)給切換單元的電壓命令值的乘積計算電功耗。但是，獲得電流值的方法不限于此，電流值也可以通過例如安培計來獲得。在本發(fā)明中，電流值或電壓值可以從設(shè)置在電路中的檢測單元等直接獲得，或者可以通過檢測與電流值或電壓值相關(guān)的另一種信號并對該信號進行運算等而計算出來(間接獲得)?？梢圆捎萌魏畏椒?，只要最終能獲得電流值或電功率值。在本發(fā)明中，這種能夠最終獲得電流值或電功率值的單元被稱為電流值獲取單元(電流(值)檢測單元)或電功率值獲取單元(電功率(值)檢測單元)。
[0175]圖1OA是根據(jù)本發(fā)明的第4示例示出頻率、速度和電流之間的關(guān)系的曲線圖，以描述控制算法。
[0176]圖1OA例示了在給定環(huán)境條件下負載是100時的脈沖電壓是100和80的狀態(tài)。在正常驅(qū)動下，在容易產(chǎn)生振動的高壓處進行驅(qū)動。
[0177]在圖1OA中示出的環(huán)境下，從圖中可以了解到，當利用100的脈沖電壓進行驅(qū)動時，電流超過作為預(yù)定值的極限電流LimA (極限值)的區(qū)域從啟動頻率fs開始，并且當最初接通電壓時，電流超過LimA。
[0178]然后，與第3示例的情況一樣，在電流減小到不超過LimA的值之前，在脈沖電壓下降期間，電流繼續(xù)超過極限電流，從而存在根據(jù)狀況而不利地影響另一個致動器和顯示設(shè)備的可能性。
[0179]圖1OB是第4示例的算法。在本示例中，控制電功率的幅度的參數(shù)是切換單元的脈沖電壓。
[0180]首先，以啟動頻率接通馬達。在本示例中脈沖電壓從O開始。
[0181]然后，通過由AD轉(zhuǎn)換器將檢測到的電壓轉(zhuǎn)換成馬達電流值，來獲得這時的馬達電流值。接著，基于轉(zhuǎn)換的馬達電流值，由轉(zhuǎn)換的馬達電流值和供應(yīng)給切換單元的電壓命令值的乘積計算電功耗。將如此獲得的電功耗用于檢測電流，并且確定電流是否超過極限值LimA(F-26,)。
[0182]當供應(yīng)電壓是O時，電功率是0，也就是說，電流未超過極限值LimA，因此，進行操作以使脈沖電壓升高10 (F-27')。
[0183]然后，確定升高脈沖電壓的結(jié)果是否超過100 (F-28')。
[0184]在圖1OA中，在驅(qū)動電壓是80或更小的時候電流未達到電功率極限值LimP，因此，重復(fù)脈沖電壓升高操作。
[0185]然后，當脈沖電壓達到80時，電功率超過極限值，處理被設(shè)置為轉(zhuǎn)移到從F-13開始的速度控制操作。
[0186]在從F-13開始的算法中，雖然以與第I示例和第2示例相同的方式控制速度，但當電功率超過電功率極限值LimP時，可以進行操作以便不進一步降低頻率，并且可以控制脈沖電壓以便在電流極限值LimA之內(nèi)驅(qū)動馬達。
[0187]從圖1OA中可以了解到，當驅(qū)動電壓是100時，存在電流減小到或小于電功率極限LimP的頻域。但是，可用頻域顯著變窄。
[0188]即使可以將啟動頻率設(shè)置到該窄的可用頻域，頻率降低時電流超過電功率極限LimP的頻率也不處在實現(xiàn)高速度的頻域中。因此，馬達被設(shè)置成馬達幾乎無法工作的狀態(tài)。
[0189]但是，當在啟動頻率處將脈沖電壓優(yōu)化成80，并將速度控制在像本示例那樣的那種狀態(tài)下時，即使頻率被固定到在頻率的較低側(cè)電流超過電功率極限LimP的頻率，也可以在獲得足夠大轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下驅(qū)動馬達。
[0190]通過像上述示例那樣在監(jiān)視電功率的同時控制脈沖電壓以便不超過給定電功率，可以產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩而不超過目標功耗。
[0191]用在像照相機和便攜式數(shù)字攝像機那樣的將電池用作電源的便攜式設(shè)備中的振動馬達正被開發(fā)。
[0192]在這樣的振動馬達中，提出了能夠在電流不超過電流極限的情況下實現(xiàn)最大性能的驅(qū)動控制方法，以便使馬達可以發(fā)展到更廣范圍的產(chǎn)品。換句話說，可以控制驅(qū)動信號的頻率和脈沖電壓，以便在極限值內(nèi)實現(xiàn)包括最大轉(zhuǎn)矩和最大輸出的給定輸出特性。
[0193]如上所述，根據(jù)本發(fā)明各個示例的配置，作為對抗由溫度變化和驅(qū)動負載變化引起的電功率增大的措施，提供了控制頻率和脈沖寬度或脈沖電壓的幅度以使電流不超過目標電功率的單元。
[0194]由于這個原因，根據(jù)控制振動馬達的方法，可以避免電流超過電流極限而使電池電壓下降，以及另一個致動器和顯示設(shè)備變得在所有驅(qū)動條件都失效的狀況。
[0195]進一步地，在上述示例中，描述了進行控制以使獲得的電功率值不超過極限值的方法。但是，如果事先知道脈沖電壓值的變化范圍很小，或如果允許控制精度稍低，則不總是必須獲得電功率值。然后，也可以進行控制以使獲得的電流值不超過極限值。對于上述配置，可以省略獲得電功率值的算術(shù)處理電路。
[0196]雖然通過參考示范性實施例已經(jīng)對本發(fā)明作了描述，但應(yīng)當理解，本發(fā)明不局限于所公開的示范性實施例。所附權(quán)利要求的范圍應(yīng)該與最寬泛的解釋一致，以便包括所有這樣的修改和等效結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種控制振動馬達的方法， 所述振動馬達包括: 電能-機械能轉(zhuǎn)換元件； 具有與電能-機械能轉(zhuǎn)換元件接合的接觸部分的彈性體；以及被配置成通過向電能-機械能轉(zhuǎn)換元件施加來自電源的驅(qū)動電壓而在彈性體的接觸部分上產(chǎn)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(qū)動物體， 其中提供: 生成用于產(chǎn)生所述橢圓運動的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號生成單元； 利用來自電源的電壓切換驅(qū)動信號并且改變驅(qū)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(zhuǎn)換元件中的電流的電流檢測單元； 檢測被驅(qū)動物體的位置和速度的檢測單元；以及 控制驅(qū)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(shè)置被驅(qū)動物體的速度的控制單元，并且 其中所述控制單元控制驅(qū)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(nèi)，針對被驅(qū)動物體的目標速度，實現(xiàn)最大的輸出特性，所述目標速度由控制單元設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制振動馬達的方法， 其中所述控制單元包括第一確定單元，所述第一確定單元在所述檢測單元檢測到的速度相對于目標速度較低并且所述電流檢測單元檢測到的電流超過給定極限值時，基于降低頻率所引起的電流變化來確定驅(qū)動信號的頻率存在于哪個頻域中， 其中所述第一確定單元被配置成將驅(qū)動信號的頻率的頻域確定為第一頻域和第二頻域之一，其中，在第一頻域中，當頻率降低時檢測到的電流減小，而在第二頻域中，當頻率降低時檢測到的電流增大， 其中，當所述第一確定單元將頻域確定為當頻率降低時檢測到的電流減小的第一頻域時，所述控制單元針對超過給定極限值的檢測到的電流量，進行這樣的控制:使脈沖寬度變窄以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)，并且此后在檢測到的電流不超過給定極限值的范圍內(nèi)降低頻率，由此提高速度，以及 其中，當所述第一確定單元將頻域確定為當頻率降低時檢測到的電流增大的第二頻域時，所述控制單元進行這樣的控制:將驅(qū)動信號的頻率固定在進行所述確定時的頻率處，并且當檢測到的電流在這種狀態(tài)下仍然超過給定極限值時，使脈沖寬度變窄以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制振動馬達的方法， 其中所述控制單元包括第二確定單元，所述第二確定單元確定第二頻域中的檢測到的速度高于還是低于預(yù)定速度， 其中，當所述第二確定單元確定檢測到的速度低于預(yù)定速度時，所述控制單元進行這樣的控制:使脈沖寬度變窄以使得檢測到的電流落在所述極限值以內(nèi)，以及 其中，當所述第二確定單元確定檢測到的速度高于預(yù)定速度時，所述控制單元進行這樣的控制:提高驅(qū)動信號的頻率以降低速度，以使得檢測到的電流不超過所述極限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制振動馬達的方法，其中，所述控制單元進行這樣的控制:使脈沖寬度從O開始逐漸增大，并且當從所述電流檢測單元獲得的電流值因脈沖寬度增大而超過給定值時，停止增大脈沖寬度的操作，由此將脈沖寬度固定在當電流值超過給定值的時候的脈沖寬度處。
5.一種控制振動馬達的方法， 所述振動馬達包括: 電能-機械能轉(zhuǎn)換元件； 具有與電能-機械能轉(zhuǎn)換元件接合的接觸部分的彈性體；以及被配置成通過向電能-機械能轉(zhuǎn)換元件施加來自電源的驅(qū)動電壓而在彈性體的接觸部分上產(chǎn)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(qū)動物體， 其中提供: 生成用于產(chǎn)生所述橢圓運動的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號生成單元； 利用來自電源的電壓切換驅(qū)動信號并且改變驅(qū)動信號的脈沖電壓的切換單元； 檢測通過切換單元流入電能-機械能轉(zhuǎn)換元件中的電流的電流檢測單元； 檢測被驅(qū)動物體的位置和速度的檢測單元；以及 控制驅(qū)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(shè)置被驅(qū)動物體的速度的控制單元，并且 其中所述控制單元控制驅(qū)動信號的頻率和脈沖電壓，以便在電流檢測單元檢測到的電流值和基于電流值獲得的電功率值之一不超過給定極限值的范圍內(nèi)，針對被驅(qū)動物體的目標速度，實現(xiàn)給定的輸出特性，所述目標速度由控制單元設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制振動馬達的方法， 其中所述控制單元包括第一確定單元，所述第一確定單元在所述檢測單元檢測到的速度相對于目標速度較低并且所述電流檢測單元檢測到的電流超過給定極限值時，基于降低頻率所引起的電流變化來確定驅(qū)動信號的頻率存在于哪個頻域中， 其中所述第一確定單元被配置成將驅(qū)動信號的頻率的頻域確定為第一頻域和第二頻域之一，其中，在第一頻域中，當頻率降低時檢測到的電流減小，而在第二頻域中，當頻率降低時檢測到的電流增大， 其中，當所述第一確定單元將頻域確定為當頻率降低時檢測到的電流減小的第一頻域時，所述控制單元針對超過給定極限值的檢測到的電流量，進行這樣的控制:降低脈沖電壓以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)，并且此后在檢測到的電流不超過給定極限值的范圍內(nèi)降低頻率，由此提高速度，以及 其中，當所述第一確定單元將頻域確定為當頻率降低時檢測到的電流增大的第二頻域時，所述控制單元進行這樣的控制:將驅(qū)動信號的頻率固定在進行所述確定時的頻率處，并且當檢測到的電流在這種狀態(tài)下仍然超過給定極限值時，降低脈沖電壓以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制振動馬達的方法，其中所述控制單元包括第二確定單元，所述第二確定單元確定第二頻域中的檢測到的速度高于還是低于預(yù)定速度， 其中，當所述第二確定單元確定檢測到的速度低于預(yù)定速度時，所述控制單元進行這樣的控制:降低脈沖電壓以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)，以及 其中，當所述第二確定單元確定檢測到的速度高于預(yù)定速度時，所述控制單元進行這樣的控制:提高驅(qū)動信號的頻率以降低速度，以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制振動馬達的方法，其中，所述控制單元進行這樣的控制:使脈沖電壓從O開始逐漸升高，并且當從所述電流檢測單元獲得的電流值因脈沖電壓升高而超過給定值時，停止升高脈沖電壓的操作，由此將脈沖電壓固定在當電流值超過所述給定值的時候的脈沖電壓處。
9.一種用于振動馬達的驅(qū)動器， 所述振動馬達包括: 電能-機械能轉(zhuǎn)換元件； 具有與電能-機械能轉(zhuǎn)換元件接合的接觸部分的彈性體；以及被配置成通過向電能-機械能轉(zhuǎn)換元件施加來自電源的驅(qū)動電壓而在彈性體的接觸部分上產(chǎn)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(qū)動物體， 所述驅(qū)動器包括: 生成用于產(chǎn)生所述橢圓運動的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號生成單元； 利用來自電源的電壓切換驅(qū)動信號并且改變驅(qū)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(zhuǎn)換元件中的電流的電流檢測單元； 檢測被驅(qū)動物體的位置和速度的檢測單元；以及 控制驅(qū)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(shè)置被驅(qū)動物體的速度的控制單元， 其中所述控制單元控制驅(qū)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(nèi)，針對被驅(qū)動物體的目標速度，實現(xiàn)最大的輸出特性，所述目標速度由控制單元設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于振動馬達的驅(qū)動器， 其中所述控制單元包括第一確定單元，所述第一確定單元在所述檢測單元檢測到的速度相對于目標速度較低并且所述電流檢測單元檢測到的電流超過給定極限值時，基于降低頻率所引起的電流變化來確定驅(qū)動信號的頻率存在于哪個頻域中， 其中所述第一確定單元被配置成將驅(qū)動信號的頻率的頻域確定為第一頻域和第二頻域之一，其中，在第一頻域中，當頻率降低時檢測到的電流減小，而在第二頻域中，當頻率降低時檢測到的電流增大， 其中，當所述第一確定單元將頻域確定為當頻率降低時檢測到的電流減小的第一頻域時，所述控制單元被配置為針對超過給定極限值的檢測到的電流量，進行這樣的控制:使脈沖寬度變窄以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)，并且此后在檢測到的電流不超過給定極限值的范圍內(nèi)降低頻率，由此提高速度，以及其中，當所述第一確定單元將頻域確定為當頻率降低時檢測到的電流增大的第二頻域時，所述控制單元被配置為進行這樣的控制:將驅(qū)動信號的頻率固定在進行所述確定時的頻率處，并且當檢測到的電流在這種狀態(tài)下仍然超過給定極限值時，使脈沖寬度變窄以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于振動馬達的驅(qū)動器， 其中所述控制單元包括第二確定單元，所述第二確定單元確定第二頻域中的檢測到的速度高于還是低于預(yù)定速度， 其中，當所述第二確定單元確定檢測到的速度低于預(yù)定速度時，所述控制單元被配置為進行這樣的控制:使脈沖寬度變窄以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)，以及 其中，當所述第二確定單元確定檢測到的速度高于預(yù)定速度時，所述控制單元被配置為進行這樣的控制:提高驅(qū)動信號的頻率以降低速度，以使得檢測到的電流不超過給定極限值。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于振動馬達的驅(qū)動器，其中，所述控制單元被配置成進行這樣的控制:使脈沖寬度從O開始逐漸增大，并且當從所述電流檢測單元獲得的電流值因脈沖寬度增大而超過給定值時，停止增大脈沖寬度的操作，由此將脈沖寬度固定在當電流值超過所述給定值的時候的脈沖寬度處。
13.一種用于振動馬達的驅(qū)動器， 所述振動馬達 包括: 電能-機械能轉(zhuǎn)換元件； 具有與電能-機械能轉(zhuǎn)換元件接合的接觸部分的彈性體；以及被配置成通過向電能-機械能轉(zhuǎn)換元件施加來自電源的驅(qū)動電壓而在彈性體的接觸部分上產(chǎn)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(qū)動物體， 所述驅(qū)動器包括: 生成用于產(chǎn)生所述橢圓運動的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號生成單元； 利用來自電源的電壓切換驅(qū)動信號并且改變驅(qū)動信號的脈沖電壓的切換單元； 檢測通過切換單元流入電能-機械能轉(zhuǎn)換元件中的電流的電流檢測單元； 檢測被驅(qū)動物體的位置和速度的檢測單元；以及 控制驅(qū)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(shè)置被驅(qū)動物體的速度的控制單元， 其中所述控制單元被配置成控制驅(qū)動信號的頻率和脈沖電壓，以便在電流檢測單元檢測到的電流值和基于電流值獲得的電功率值之一不超過給定極限值的范圍內(nèi)，針對被驅(qū)動物體的目標速度，實現(xiàn)最大的輸出特性，所述目標速度由控制單元設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于振動馬達的驅(qū)動器， 其中所述控制單元包括第一確定單元，所述第一確定單元在所述檢測單元檢測到的速度相對于目標速度較低并且所述電流檢測單元檢測到的電流超過給定極限值時，基于降低頻率所引起的電流變化來確定驅(qū)動信號的頻率存在于哪個頻域中， 其中所述第一確定單元被配置成將驅(qū)動信號的頻率的頻域確定為第一頻域和第二頻域之一，其中，在第一頻域中，當頻率降低時檢測到的電流減小，而在第二頻域中，當頻率降低時檢測到的電流增大， 其中，當所述第一確定單元將頻域確定為當頻率降低時檢測到的電流減小的第一頻域時，所述控制單元被配置成針對超過給定極限值的檢測到的電流量，進行這樣的控制:降低脈沖電壓以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)，并且此后在檢測到的電流不超過給定極限值的范圍內(nèi)降低頻率，由此提高速度，以及 其中，當所述第一確定單元將頻域確定為當頻率降低時檢測到的電流增大的第二頻域時，所述控制單元被配置成進行這樣的控制:將驅(qū)動信號的頻率固定在進行所述確定時的頻率處，并且當檢測到的電流在這種狀態(tài)下仍然超過給定極限值時，降低脈沖電壓以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于振動馬達的驅(qū)動器， 其中所述控制單元包括第二確定單元，所述第二確定單元確定第二頻域中的檢測到的速度高于還是低于預(yù)定速度， 其中，當所述第二確定單元確定檢測到的速度低于預(yù)定速度時，所述控制單元被配置成進行這樣的控制:降低脈沖電壓以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)，以及 其中，當所述第二確定單元確定檢測到的速度高于預(yù)定速度時，所述控制單元被配置成進行這樣的 控制:提高驅(qū)動信號的頻率以降低速度，以使得檢測到的電流落在給定極限值以內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于振動馬達的驅(qū)動器，其中，所述控制單元被配置成進行這樣的控制:使脈沖電壓從O開始逐漸升高，并且當從所述電流檢測單元獲得的電流值因脈沖電壓升高而超過給定值時，停止升高脈沖電壓的操作，由此將脈沖電壓固定在當電流值超過所述給定值的時候的脈沖電壓處。
【文檔編號】H02N2/00GK104079201SQ201410342318
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2010年5月31日
【發(fā)明者】熱田曉生 申請人:佳能株式會社