JP2000050660A - アクチュエータ駆動回路及びアクチュエータ駆動装置 - Google Patents

アクチュエータ駆動回路及びアクチュエータ駆動装置

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JP2000050660A
JP2000050660A JP10219221A JP21922198A JP2000050660A JP 2000050660 A JP2000050660 A JP 2000050660A JP 10219221 A JP10219221 A JP 10219221A JP 21922198 A JP21922198 A JP 21922198A JP 2000050660 A JP2000050660 A JP 2000050660A
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frequency
actuator
pulse signal
drive
driving
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Kotaro Kawabe
浩太郎 川邉
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/06—Drive circuits; Control arrangements or methods
    • H02N2/065—Large signal circuits, e.g. final stages
    • H02N2/067—Large signal circuits, e.g. final stages generating drive pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/021—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
    • H02N2/025—Inertial sliding motors

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 うなりの周波数をずらすことでうなりの静音
化を図る。 【解決手段】 ＤＣ−ＤＣコンバータ２はスイッチング
レギュレータ回路２１を備え、電源部１の電圧を昇圧す
る。ＣＰＵ３はスイッチングレギュレータ回路２１のス
イッチング周波数と駆動パルス信号生成回路４の駆動パ
ルス信号の周波数との関係が下記式になるようにスイッ
チングレギュレータ回路２１を制御する。駆動パルス信
号生成回路４はＤＣ−ＤＣコンバータ２からの出力電圧
とＣＰＵ３からのパルス信号とを用いて生成した駆動パ
ルス信号により圧電アクチュエータ５を駆動する。但
し、下記式において、ｍ，ｎは所定値以下の正の整数、
f1はスイッチング周波数、f2は駆動パルス信号の周波数
である。 4000＜｜m・f1−n・f2｜

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータを
駆動するときに、うなりによる音の発生を防止するアク
チュエータ駆動回路及びこのアクチュエータ駆動回路を
備えたアクチュエータ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧電素子などの電気機械変換素子
に駆動部材を固定し、この電気機械変換素子に鋸歯状波
パルス信号からなる駆動電圧を印加して電気機械変換素
子を伸縮させることにより駆動部材を往復変位させ、こ
の駆動部材に摩擦結合させた移動部材を伸縮方向に移動
させるようにしたアクチュエータ（以下「圧電アクチュ
エータ」という。）が知られている。
【０００３】図１４は圧電アクチュエータの駆動回路の
一例を示すブロック図である。圧電アクチュエータの動
作には30Ｖ程度の電圧が用いられる。従って、図１４に
示すように、電源部１００の電圧が５Ｖの場合には、ス
イッチングレギュレータ回路１０１を有するＤＣ−ＤＣ
コンバータ１０２からの出力電圧を30Ｖに昇圧してい
る。
【０００４】そして、ＣＰＵ１０３のパルス発生回路１
０４で発生したパルス信号はパルス分周回路１０５によ
って所要周波数に分周され、このパルス信号と30Ｖの出
力電圧とから、駆動パルス信号生成回路１０６において
鋸歯状波の駆動パルス信号が生成され、圧電アクチュエ
ータ１０７に印加される。
【０００５】図１５は図１４のスイッチングレギュレー
タ回路１０１の一例を示す回路図、図１６は図１５の各
部の電圧波形を示すタイミングチャートである。ドライ
ブ回路１１０からのＰＷＭ駆動電圧DRIVE によって電界
効果トランジスタＱがオンオフされ、このオンオフによ
って、コイルＬへのエネルギーの蓄積及びコイルＬに蓄
積されたエネルギーの解放が連続的に行われ、そのエネ
ルギーによってコンデンサＣが充電されて、図１６に示
すように、出力電圧VOUTが増大する。
【０００６】一方、出力電圧VOUTの分圧電圧と基準電圧
VREFとの差が誤差アンプ１１１によって増幅されたフィ
ードバック信号FBが得られ、更に、所定周波数の同期パ
ルス信号SYNCを用いて鋸歯状波生成回路１１２から鋸歯
状波信号SAW が出力される。そして、フィードバック信
号FBと鋸歯状波信号SAW とがＰＷＭコンパレータ１１３
によって比較されてＰＷＭ信号が出力され、ドライブ回
路１１０からのＰＷＭ駆動電圧DRIVE が制御されること
でトランジスタＱのオンオフデューティ比が制御される
ことによって、出力電圧VOUTが所定レベルに維持されて
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１５のスイッチング
レギュレータ回路では、図１６の出力電圧VOUTの電圧波
形に示すように、トランジスタＱのオフによってコイル
Ｌに蓄積されたエネルギーが解放されるときに、電源ノ
イズが発生する。そして、この電源ノイズが配線を介し
て出力電圧に影響を及ぼし、出力電圧波形にリップル
（波打ち）が生じたり、図１６に示すようにスパイク電
圧SPが乗ることとなる。このスパイク電圧SPが生じてい
る駆動電圧からなる鋸歯状波の駆動パルス信号を圧電ア
クチュエータ１０７に印加すると、このスパイク電圧SP
に同期して圧電アクチュエータ１０７が微小に伸縮する
こととなり、この伸縮により音が発生する。
【０００８】トランジスタＱのオンオフによるスイッチ
ング周波数と、圧電アクチュエータ１０７に供給される
駆動パルス信号の周波数とは、両方とも超音波周波数が
用いられる場合には、圧電アクチュエータ１０７の駆動
パルス信号による伸縮やスパイク電圧による伸縮によっ
て発生する音は人間の可聴範囲外になる。しかし、駆動
パルス信号による伸縮とスパイク電圧による伸縮とが干
渉すると、いわゆる「うなり」が生じる。このとき、可
聴周波数の「うなり」が生じると、騒音となって人間に
不快感を与えることになる。
【０００９】なお、特開平８−８００７５号公報には、
駆動周波数が超音波周波数である超音波アクチュエータ
を複数個備えた機器において、アクチュエータ間での機
械的なうなりが生じないように各駆動周波数を設定した
ものが記載されている。
【００１０】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
電源ノイズがアクチュエータを駆動する駆動パルス信号
に重畳することに起因してアクチュエータ自体から生じ
るうなりの周波数をずらすことでうなりの静音化を図る
ようにしたアクチュエータ駆動回路及びこのアクチュエ
ータ駆動回路を備えたアクチュエータ駆動装置を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクチュエー
タに所定の超音波周波数の駆動パルス信号を供給するア
クチュエータ駆動手段と、電源部からの電力供給を受け
て上記駆動パルス信号を生成するための駆動電圧を上記
アクチュエータ駆動手段に供給する駆動電圧発生手段と
を備え、この駆動電圧発生手段から周期的に発生し、上
記駆動電圧に重畳する電源ノイズの周波数と上記駆動パ
ルス信号の周波数との関係が下記式になるように設定し
たものである。
【００１２】4000＜｜m・f1−n・f2｜ ここで、ｍ：所定値以下の正の整数 ｎ：所定値以下の正の整数 f1：電源ノイズの周波数 f2：駆動パルス信号の周波数 この構成によれば、電源部からの電力供給を受けて駆動
電圧発生手段からアクチュエータ駆動手段に駆動電圧が
供給され、この駆動電圧からアクチュエータ駆動手段に
より所定の超音波周波数の駆動パルス信号が生成され、
この駆動パルス信号がアクチュエータに供給されてアク
チュエータが駆動される。このとき、駆動電圧発生手段
から周期的な電源ノイズが発生すると、この電源ノイズ
は駆動電圧に重畳されてアクチュエータに作用し、アク
チュエータを微小駆動させる。
【００１３】駆動パルス信号によるアクチュエータの駆
動と、電源ノイズによるアクチュエータの微小駆動とに
よってうなりが生じるが、電源ノイズの周波数と駆動パ
ルス信号の周波数との関係が上記式になるように設定さ
れることにより、電源ノイズと駆動パルス信号の所定次
数以下の高調波によって生じるうなりの音が人間の耳に
聞こえにくくなり、アクチュエータの駆動による不快感
が防止されることとなる。なお、ｍ，ｎは高調波の次数
を表わすが、ｍ，ｎの所定値として、それぞれうなりが
聞こえにくくなる程度に振幅が小さくなる次数に設定す
ればよい。
【００１４】また、請求項１記載のアクチュエータ駆動
回路において、上記電源ノイズの周波数と上記駆動パル
ス信号の周波数との関係が下記式になるように設定した
ものである。
【００１５】f1／k＝f2／j 4000＜(f1／k) ここで、ｊ：所定の正の整数 ｋ：ｊと互いに素の所定の正の整数 f1：上記電源ノイズの周波数 f2：上記駆動パルス信号の周波数 この構成によれば、ｊを所定の正の整数に設定し、ｋを
ｊと互いに素の所定の正の整数に設定し、f1／k＝f2／j
とすることにより、電源ノイズと駆動パルス信号とが同
期することとなり、駆動電圧及び駆動パルス信号を簡易
な構成で生成することが可能になる。また、発生するう
なりの周波数は、 f1／kの整数倍になるので、4000＜(f
1／k)とすることにより、うなりが聞こえにくくなる。
【００１６】また、請求項１又は２記載のアクチュエー
タ駆動回路において、上記駆動電圧発生手段は、スイッ
チング素子と、このスイッチング素子を所定の周波数で
オンオフさせるスイッチ駆動手段とを備えたスイッチン
グ電源回路からなるもので、上記電源ノイズは、上記ス
イッチング素子のオンオフにより上記周波数で発生する
ものである。
【００１７】この構成によれば、電源部からの電力供給
を受けて、スイッチング素子が所定の周波数でオンオフ
することにより駆動電圧が発生するが、このとき、スイ
ッチング素子のオンオフにより、このオンオフ周波数で
電源ノイズが発生し、この電源ノイズは駆動電圧に重畳
されてアクチュエータに作用し、アクチュエータを微小
駆動させる。
【００１８】そして、電源ノイズの周波数と駆動パルス
信号の周波数との関係が上記式になるように設定される
ことにより、電源ノイズと駆動パルス信号の所定次数以
下の高調波によって生じるうなりの音が人間の耳に聞こ
えにくくなり、アクチュエータの駆動による不快感が防
止されることとなる。
【００１９】また、請求項３記載のアクチュエータ駆動
回路において、所定周波数のパルス信号を発生するパル
ス信号発生手段を備え、上記アクチュエータ駆動手段
は、上記パルス信号を分周して上記駆動パルス信号を生
成するもので、上記スイッチ駆動手段は、上記パルス信
号を分周して得られる信号に同期して上記スイッチング
素子をオンオフさせるものである。
【００２０】この構成によれば、所定周波数のパルス信
号がパルス信号発生手段により発生され、このパルス信
号を分周して得られる信号に同期して駆動パルス信号が
生成されるとともに、上記パルス信号を分周して得られ
る信号に同期してスイッチング素子がオンオフされるこ
とにより、駆動パルス信号の周波数とスイッチング素子
のオンオフ周波数との関係が精度良く、かつ容易に設定
されることとなる。
【００２１】また、請求項１〜４のいずれかに記載のア
クチュエータ駆動回路において、上記アクチュエータ
は、電圧印加によって伸縮する電気機械変換素子からな
るもので、上記アクチュエータ駆動手段は、上記駆動パ
ルス信号としてパルス電圧を上記電気機械変換素子に印
加するものである。
【００２２】この構成によれば、電気機械変換素子に駆
動パルス信号としてパルス電圧が印加され、このパルス
電圧の印加によって電気機械変換素子が伸縮することに
より、駆動パルス信号による電気機械変換素子の伸縮
と、電源ノイズによる電気機械変換素子の伸縮とによっ
てうなりが生じるが、このうなりが人間の耳に聞こえに
くくされることとなる。
【００２３】また、請求項５記載のアクチュエータ駆動
回路において、上記アクチュエータは、上記電気機械変
換素子からなる超音波モータである。この構成によれ
ば、同様に、電気機械変換素子に駆動パルス信号からな
るパルス電圧が印加され、このパルス電圧の印加によっ
て電気機械変換素子が伸縮することにより、駆動パルス
信号による電気機械変換素子の伸縮と、電源ノイズによ
る電気機械変換素子の伸縮とによってうなりが生じる
が、このうなりが人間の耳に聞こえにくくされることと
なる。
【００２４】また、請求項１〜６のいずれかに記載のア
クチュエータ駆動回路において、上記アクチュエータ
は、カメラに配設されたレンズを合焦のために光軸に沿
って移動させるものである。
【００２５】この構成によれば、駆動パルス信号がアク
チュエータに供給されてアクチュエータが駆動され、カ
メラに配設されたレンズが合焦のために光軸に沿って移
動する。このとき、駆動パルス信号によるアクチュエー
タの駆動と、電源ノイズによるアクチュエータの微小駆
動とによってうなりが生じるが、電源ノイズの周波数と
駆動パルス信号の周波数との関係が上記式になるように
設定されることにより、電源ノイズと駆動パルス信号の
所定次数以下の高調波によって生じるうなりの音が人間
の耳に聞こえにくくなり、アクチュエータの駆動による
不快感が防止されることとなる。
【００２６】また、請求項５記載のアクチュエータ駆動
回路と、上記電気機械変換素子の上記伸縮方向の一方端
に固定された駆動部材と、この駆動部材に摩擦結合され
た摩擦部材とを備え、上記アクチュエータ駆動手段が上
記電気機械変換素子に印加するパルス電圧は、電圧レベ
ルが急速に変化する部分とこの急速な変化と反対向きに
緩やかに変化する部分とを有するものである。
【００２７】この構成によれば、例えば電圧レベルの急
速な立上りの間には、電気機械変換素子の急激な伸長又
は短縮の変位により駆動部材が急に移動し、摩擦部材の
慣性力が摩擦部材と駆動部材との摩擦結合力に打ち勝っ
て、摩擦部材は停止しており、一方、電圧レベルの緩や
かな立下りの間には、電気機械変換素子の緩やかな短縮
又は伸長の変位により駆動部材が緩やかに移動し、摩擦
部材と駆動部材との摩擦結合によって、摩擦部材は駆動
部材にしたがって移動する。
【００２８】この場合において、駆動パルス信号による
電気機械変換素子の駆動と、電源ノイズによる電気機械
変換素子の微小駆動とによってうなりが生じるが、電源
ノイズの周波数と駆動パルス信号の周波数との関係が上
記式になるように設定されることにより、電源ノイズと
駆動パルス信号の所定次数以下の高調波によって生じる
うなりの音が人間の耳に聞こえにくくなり、電気機械変
換素子の駆動による不快感が防止されることとなる。
【００２９】また、請求項８記載のアクチュエータ駆動
装置において、上記摩擦部材は、レンズに固定されたも
ので、上記電気機械変換素子は、上記伸縮方向が上記レ
ンズの光軸に平行になるように配設されたものである。
【００３０】この構成によれば、同様に、電源ノイズと
駆動パルス信号の所定次数以下の高調波によって生じる
うなりの音が人間の耳に聞こえにくくなり、レンズの駆
動による不快感が防止されることとなる。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るアクチュエー
タ駆動回路の一実施形態を示すブロック図である。この
アクチュエータ駆動回路１０は、電源部１、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ（駆動電圧発生手段）２、ＣＰＵ３及び駆動
パルス信号生成回路（アクチュエータ駆動手段）４を備
え、アクチュエータとして圧電アクチュエータ５を駆動
するものである。ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、スイッチ
ングレギュレータ回路２１を備え、電源部１の電源電圧
５Ｖを30Ｖに昇圧するものである。
【００３２】ＣＰＵ３は、水晶やセラミックの振動子を
有するパルス発生回路（パルス信号発生手段）３１と、
このパルス発生回路３１で発生したパルス信号を所定の
周波数に分周するパルス分周回路３２とを備え、それぞ
れ所定の周波数のパルス信号をスイッチングレギュレー
タ回路２１及び駆動パルス信号生成回路４に出力し、ス
イッチングレギュレータ回路２１のスイッチング周波数
及び駆動パルス信号生成回路４の駆動パルス信号の周波
数を設定するものである。
【００３３】駆動パルス信号生成回路４は、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ２からの出力電圧とＣＰＵ３からのパルス信
号とを用いて鋸歯状波の駆動パルス信号を生成し、この
駆動パルス信号を供給して圧電アクチュエータ５を駆動
するものである。圧電アクチュエータ５は、電気機械変
換素子（本実施形態では例えば圧電素子）からなり、そ
の伸縮により移動部材を伸縮方向に移動させるものであ
る。なお、その移動作用については後述する。
【００３４】図２は図１のアクチュエータ駆動回路の具
体的な回路の一例を示す回路図である。電源部１は、電
圧５Ｖの直流電源である。ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、
コイルＬ、電界効果トランジスタＱ、ダイオードＤ、コ
ンデンサＣ、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ３、ドライブ回路２１、
誤差アンプ２２、鋸歯状波生成回路２３及びＰＷＭコン
パレータ２４を備えている。駆動パルス信号生成回路４
は、電界効果トランジスタＦ１〜Ｆ４、ＮＰＮトランジ
スタＱ１〜Ｑ６及び抵抗素子群を備えている。
【００３５】ＣＰＵ３は、以下の機能を有する。 (1) 出力端子Ｐ１〜Ｐ６から駆動パルス信号生成回路４
への出力信号によって、圧電アクチュエータ５に供給す
る駆動パルス信号を生成する機能。なお、駆動パルス信
号の周波数は、人間の可聴周波数の上限値（約20 kHz）
以上に設定されている。
【００３６】(2) 出力端子Ｐ７から基準電圧信号ＶREF
を出力する機能。 (3) 出力端子Ｐ８から同期パルス信号ＶSYNCを出力する
機能。なお、この同期パルス信号ＶSYNCの周波数は、圧
電アクチュエータ５の駆動パルス信号の周波数より高い
周波数であって、後述する所定の周波数に設定されてい
る。
【００３７】次に、図２を用いてＤＣ−ＤＣコンバータ
２について説明する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、スイ
ッチング電源回路で、上記図１５と同様の構成になって
いる。すなわち、電源部１の正極にコイルＬの一端が接
続され、このコイルＬの他端とアースとの間にトランジ
スタＱが接続され、更に、コイルＬの他端に、コイルＬ
からの電力を整流するダイオードＤが接続され、このダ
イオードＤで整流された電力を蓄積するコンデンサＣが
接続されており、ダイオードＤのカソードに接続された
ラインが出力電圧ラインになる。
【００３８】また、この出力電圧ラインとアースとの間
に直列接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点が誤差アンプ
２２の反転入力端子に接続され、ＣＰＵ３の出力端子Ｐ
７が誤差アンプ２２の非反転入力端子に接続されてい
る。誤差アンプ２２の出力端子は、ＰＷＭコンパレータ
２４の非反転入力端子に接続されるとともに、フィード
バック抵抗Ｒ３を介して反転入力端子に接続されてい
る。ＣＰＵ３の出力端子Ｐ８は鋸歯状波生成回路２３に
接続され、この鋸歯状波生成回路２３はＰＷＭコンパレ
ータ２４の反転入力端子に接続され、ＰＷＭコンパレー
タ２４の出力端子はドライブ回路２１に接続されて、ド
ライブ回路２１の出力端子はトランジスタＱのゲートに
接続されている。
【００３９】そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２は上記図
１６と同様に動作する。すなわち、ドライブ回路２１か
らのＰＷＭ駆動電圧信号によって電界効果トランジスタ
Ｑがオンオフされ、トランジスタＱがオンのときにコイ
ルＬにエネルギーが蓄積され、トランジスタＱがオフの
ときにコイルＬに蓄積されたエネルギーが解放され、こ
のコイルＬから解放されたエネルギーによってコンデン
サＣが充電される。このコイルＬのエネルギーの蓄積及
び解放が繰り返されてコンデンサＣが充電されることに
よって、電源部１の電源電圧より高い出力電圧ＶOUT が
得られる。
【００４０】このとき、出力電圧ＶOUT が抵抗Ｒ１，Ｒ
２によって分圧された電圧と、ＣＰＵ３の出力端子Ｐ７
から出力される基準電圧ＶREF との差が誤差アンプ２２
によって増幅されたフィードバック信号が出力される。
また、ＣＰＵ３の出力端子Ｐ８から出力される所定周波
数のパルス信号ＶSYNCを用いて鋸歯状波生成回路２３か
ら鋸歯状波信号が出力される。そして、フィードバック
信号と鋸歯状波信号とがＰＷＭコンパレータ２４によっ
て比較されてＰＷＭ信号が出力され、このＰＷＭ信号を
用いてドライブ回路２１から出力されるＰＷＭ駆動電圧
信号が制御されることで、トランジスタＱのオンオフデ
ューティ比が制御されることによって、出力電圧ＶOUT
が所定レベルに維持される。
【００４１】次に、図２〜図５を用いて、圧電アクチュ
エータ５の駆動原理について説明する。図３は各端子の
出力信号及び駆動パルス信号の電圧波形を示すタイミン
グチャート、図４、図５は圧電アクチュエータ５による
移動部材の移動動作を説明する図である。
【００４２】図４、図５において、圧電アクチュエータ
５の右側の先端部（一方端部）には駆動軸（駆動部材）
５２が固定され、圧電アクチュエータ５の左側の基端部
は固定部材５１に固定されており、駆動軸５２は図中、
左右方向に移動可能になっており、駆動軸５２には、移
動部材（摩擦部材）５３が摩擦結合されている。
【００４３】まず、図４を用いて、移動部材５３を右方
向に移動させる場合について説明する。最初は、図４
（ａ）に示す状態になっている。まず、出力端子Ｐ２か
らハイレベル信号を出力してトランジスタＦ２をオンに
し、圧電アクチュエータ５の左端側を接地する（図３
中、ｔ1時点）。そして、出力端子Ｐ６からハイレベル
信号を出力してトランジスタＱ６をオンにし、これによ
ってトランジスタＦ３をオンにして圧電アクチュエータ
５を急速に充電し、出力電圧（ここでは30Ｖ）まで充電
した後、出力端子Ｐ６からの出力信号をローレベルに切
り換えて、トランジスタＦ３をオフにする（図３中、ｔ
2時点〜ｔ3時点）。
【００４４】このように、圧電アクチュエータ５に印加
される鋸歯状波の駆動パルス信号の急速な立上りの間に
は、図４（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ５が
急速に図中、左方向に短縮する変位を行うが、移動部材
５３は、その位置に留まろうとする慣性力が摩擦結合力
に打ち勝つため、初期位置で停止している。
【００４５】次いで、出力端子Ｐ４からハイレベル信号
を出力し、トランジスタＱ３，Ｑ４をオンにして、トラ
ンジスタＱ３，Ｑ４からなる定電流回路を駆動し、圧電
アクチュエータ５の電荷を緩やかに放電する（図３中、
ｔ4時点〜ｔ5時点）。
【００４６】このように、圧電アクチュエータ５に印加
される鋸歯状波の駆動パルス信号の緩やかな立下りの間
には、圧電アクチュエータ５が緩やかに伸長変位を行う
ため、駆動軸５２に摩擦結合している移動部材５３は、
図４（ｃ）に示すように、駆動軸５２とともに右方向に
移動する。そして、移動部材５３が右方向に所望の距離
だけ移動する回数だけ駆動パルス信号の供給を繰り返し
た後（図３では４回）、出力端子Ｐ２からの出力信号を
ローレベルに切り換えてトランジスタＦ２をオフにする
（図３中、ｔ6時点）。
【００４７】次に、図５を用いて、移動部材５３を左方
向に移動させる場合について説明する。最初は、図５
（ａ）に示す状態になっている。まず、出力端子Ｐ５か
らハイレベル信号を出力してトランジスタＦ４をオンに
し、圧電アクチュエータ５の右端側を接地する（図３
中、ｔ11時点）。そして、出力端子Ｐ１からハイレベル
信号を出力してトランジスタＱ５をオンにし、これによ
ってトランジスタＦ１をオンにして圧電アクチュエータ
５を急速に充電し、出力電圧（ここでは−30Ｖ）まで充
電した後、出力端子Ｐ１からの出力信号をローレベルに
切り換えて、トランジスタＦ１をオフにする（図３中、
ｔ12時点〜ｔ13時点）。
【００４８】このように、圧電アクチュエータ５に印加
される鋸歯状波の駆動パルス信号の急速な立下りの間に
は、図５（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ５が
急速に図中、右方向に伸長する変位を行うが、移動部材
５３は、慣性力が摩擦結合力に打ち勝つため、初期位置
で停止している。
【００４９】次いで、出力端子Ｐ３からハイレベル信号
を出力し、トランジスタＱ１，Ｑ２をオンにして、トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２からなる定電流回路を駆動し、圧電
アクチュエータ５の電荷を緩やかに放電する（図３中、
ｔ14時点〜ｔ15時点）。
【００５０】このように、圧電アクチュエータ５に印加
される鋸歯状波の駆動パルス信号の緩やかな立上りの間
には、圧電アクチュエータ５が緩やかに短縮変位を行う
ため、駆動軸５２に摩擦結合している移動部材５３は、
図５（ｃ）に示すように、駆動軸５２とともに左方向に
移動する。そして、移動部材５３が左方向に所望の距離
だけ移動する回数だけ駆動パルス信号の供給を繰り返し
た後（図３では４回）、出力端子Ｐ５からの出力信号を
ローレベルに切り換えてトランジスタＦ４をオフにする
（図３中、ｔ16時点）。
【００５１】ここで、駆動パルス信号の周波数が超音波
周波数に設定されているので、圧電アクチュエータ５の
伸縮や移動部材５３の移動による音は、人間に聞こえ
ず、動作時に音が発生しないこととなる。また、同期パ
ルス信号ＶSYNC（図２）の周波数、すなわちトランジス
タＱ（図２）のオンオフ周波数は、圧電アクチュエータ
５の駆動パルス信号の周波数により高い周波数に設定さ
れているので、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から圧電アクチ
ュエータ５の駆動に対して確実に電力供給を行えること
となる。
【００５２】図６、図７はアクチュエータ駆動回路１０
を備えたアクチュエータ駆動装置６０の構成例を示す図
で、図６は分解した状態、図７は組み立てた状態を示し
ている。
【００５３】アクチュエータ駆動装置６０は、静止部材
６１、圧電素子５とアクチュエータ駆動回路５０とを接
続するケーブル６２、駆動軸６３、スライダ（摩擦部
材）６４などから構成され、スライダ６４には図略の被
駆動部材が固定される。静止部材６１と駆動軸６３と
は、駆動軸６３の方が、静止部材６１よりも質量が小さ
くなるように構成されている。
【００５４】静止部材６１は、ほぼ円筒形状で、その一
端部６１ａが図略の装置本体に取り付けられている。静
止部材６１には、圧電素子５を収納する孔６１ｂ及びス
ライダ６４を収納する孔６１ｃが形成されており、孔６
１ｂと孔６１ｃとの間には仕切り板６１ｇが、静止部材
６１の孔６１ｃ側の端部には端板６１ｈが形成されてい
る。
【００５５】圧電素子５は、静止部材６１の孔６１ｃに
収納されるとともに、その一方端部は駆動軸６３の端部
６３ａに接着固定され、他方端部は静止部材６１の孔６
１ｂの一方の壁面６１ｆに接着固定される。
【００５６】駆動軸６３は、静止部材６１の仕切り板６
１ｇに設けた軸受孔６１ｄと端板６１ｈに設けた軸受孔
６１ｅにより軸方向に移動自在に支持されており、圧電
素子５の厚さ方向の伸縮により駆動軸６３は軸方向に往
復移動する。
【００５７】板ばね６７は、静止部材６１の一端の軸受
孔６１ｅから僅かに突出している駆動軸６３を軸方向に
押え込むように、ビス６９により静止部材６１の端板６
１ｈに固定されている。これにより、駆動軸６３は所要
の力で圧電素子５に押し付けられ、その押付力は、ビス
６９の締め加減により調整することができる。
【００５８】スライダ６４は、駆動軸６３に摩擦接触す
る本体部６４ａと、図略の被駆動部材を固定する取付部
６４ｅとを備えている。本体部６４ａは、その中央部分
に切欠き部６４ｂが形成されるとともに、切欠き部６４
ｂの左右の壁面部には、駆動軸６３が貫通する孔６４ｄ
が設けられている。また、切欠き部６４ｂには、駆動軸
６３のほぼ下半分に接触する断面半円形状の溝６４ｃが
形成されている。取付部６４ｅには、その下面に被駆動
部材を取り付けるビスが貫通する取付孔６４ｆが設けて
ある。
【００５９】切欠き部６４ｂには、孔６４ｄを貫通する
駆動軸６３に対して上から接触する挾み込み部材６５が
嵌挿されるようになっている。この挾み込み部材６５の
下面には駆動軸６３のほぼ上半分に接触する断面半円形
状の溝６５ａが形成されており、挾み込み部材６５は、
切欠き部６４ｂの左右の壁面に緩みなく嵌合するように
構成されている。
【００６０】また、挾み込み部材６５の上面には突部６
５ｂが設けられ、ビス６８でスライダ６４の本体部６４
ａに固定される板ばね６６によって突部６５ｂが下方に
押し付けられ、スライダ６４及び挾み込み部材６５は、
駆動軸６３に所要の押付力で摩擦結合する。なお、この
押付力はビス６８の締め加減により調整することができ
る。
【００６１】このような構成において、上記図４、図５
における移動部材５３はスライダ６４に相当し、上記図
４、図５を用いて説明した駆動原理にしたがって圧電素
子５の伸縮によりスライダ６４が移動し、これによって
スライダ６４に取り付けられる図略の被駆動部材が移動
するようになっており、アクチュエータ駆動装置６０は
直進型アクチュエータを構成している。
【００６２】次に、図８を用いて駆動パルス信号に対す
る電源ノイズの影響について説明する。図８は電源ノイ
ズによるスパイク電圧が乗った駆動パルス信号の波形を
示すタイミングチャートである。
【００６３】電源ノイズは、トランジスタＱ（図２）の
オフ時、すなわち図８に示すように、同期パルス信号Ｖ
SYNCの立上りに発生するので、電源ノイズの周波数は、
同期パルス信号ＶSYNCの周波数に等しくなる。そして、
ダイオードＤ（図２）のカソードに接続された出力ライ
ンに乗った電源ノイズによって、図８に示すように、駆
動パルス信号にスパイク電圧が現れる。
【００６４】この同期パルス信号ＶSYNCの周波数、すな
わちトランジスタＱ（図２）のオンオフのスイッチング
周波数は、圧電アクチュエータ５の駆動パルス信号の周
波数により高い周波数に設定されているので、電源ノイ
ズの周波数も超音波領域にあることとなる。従って、電
源ノイズや駆動パルス信号による振動の音は聞こえな
い。しかし、図８に示す駆動パルス信号のように、２つ
の波が合成される場合には、波の干渉作用によってうな
りが生じる。
【００６５】
【数１】f0＝｜m・f1−n・f2｜ うなりの周波数f0は、上記数１で表わされる。但し、f1
は駆動パルス信号の周波数、f2はトランジスタＱのスイ
ッチング周波数、ｍ，ｎは正の整数である。上記数１に
おいて、ｍ，ｎが２以上のときは、右辺の各項は、各周
波数f1，f2の高調波を表わすこととなる。
【００６６】人間の聴覚の感度は、一般に、1kHz付近で
最も高い。従って、うなりの周波数が1kHzに比べて充分
高ければ、聴覚の感度が低下するために、うなりは聞こ
えにくくなる。一方、圧電アクチュエータ５の駆動パル
ス信号の周波数は、その圧電アクチュエータ５の特性に
よって決まっている。
【００６７】そこで、ＣＰＵ３は、駆動パルス信号の周
波数f1と、トランジスタＱのスイッチング周波数f2との
関係が、下記数２になるように、トランジスタＱのスイ
ッチング周波数f2を設定している。
【００６８】
【数２】4000＜f0＝｜m・f1−n・f2｜ 但し、ｍは１≦ｍ≦Ｍの整数、ｎは１≦ｎ≦Ｎの整数
で、２≦ｍ，２≦ｎのｍ，ｎは高調波の次数を表わす。
また、Ｍ，Ｎは、それぞれ、うなりが聞こえにくくなる
程度に振幅が小さくなる次数になる所定の正の整数に設
定すればよい。これによって、うなりの周波数f0が1kHz
に対して２オクターブ以上高くなるので、人間の耳に聞
こえにくくなる。
【００６９】次に、表１、表２を用いて、駆動パルス信
号の周波数f1に対してトランジスタＱのスイッチング周
波数f2を変えたときのうなりの周波数について説明す
る。表１、表２は、各周波数f1，f2から上記数１に従っ
て求めたうなりの周波数f0を示すもので、１≦ｍ≦８，
１≦ｎ≦４の範囲について示している。なお、本実施形
態では、駆動パルス信号の周波数f1を 25kHzに設定して
いる。
【００７０】
【表１】
【００７１】表１では、ＣＰＵ３により、スイッチング
周波数f2を、駆動パルス信号の周波数f1の 4.4倍である
110kHzに設定している。この場合には、各周波数f1，f2
の高調波によるうなりの周波数は、１≦ｍ≦８、１≦ｎ
≦４の範囲では、ｍ＝４，ｎ＝１のときに最も低い周波
数の 10kHzになっている。従って、全てのうなりの周波
数は、人間の聴覚が鈍い領域内にあるので、このうなり
による音は、振幅が大きくない限り殆ど聞こえることが
ない。
【００７２】なお、一般に高次の高調波成分は振幅が小
さいので、８＜ｍ，４＜ｎの範囲の高調波によるうなり
の音が大きくなることは殆どなく、ここではＭ＝８，Ｎ
＝４としている。
【００７３】
【表２】
【００７４】これに対して、表２は比較例を示すもの
で、スイッチング周波数f2を、駆動パルス信号の周波数
f1の3.95倍である98.75kHzに設定している。この場合に
は、うなりの周波数は、ｍ＝４，ｎ＝１のときに1.25kH
z、ｍ＝８，ｎ＝２のときに2.5kHz になっており、人間
の可聴域にあり、上記数２を満足していない。また、こ
れらは１次〜８次の低次高調波であるが、一般に低次数
の高調波成分は振幅が大きい。これらのことから、表２
の場合には、うなりの音が聞こえる可能性は高いことと
なる。
【００７５】このように、本実施形態によれば、ＣＰＵ
３により、駆動パルス信号の周波数f1と、トランジスタ
Ｑのスイッチング周波数f2との関係が、上記数２になる
ように、スイッチング周波数f2を設定しているので、電
源ノイズと駆動パルス信号とのうなりによる音の発生を
防止することができ、駆動回路の静音化を図ることがで
きる。
【００７６】また、圧電アクチュエータ５に供給する駆
動パルス信号と、トランジスタＱのスイッチングのタイ
ミングを設定するパルス信号とを、単一のパルス発生回
路３１を用いて生成することにより、駆動パルス信号の
周波数f1に対して、トランジスタＱのスイッチング周波
数f2を精度良く、かつ容易に設定することができる。
【００７７】なお、本発明は、上記実施形態に限られる
ものではなく、以下の変形形態を採用することができ
る。
【００７８】（１）図１に示すスイッチングレギュレー
タ回路２１に代えて、図９に示すように、発振回路２
３、コンデンサ及び可変抵抗素子を有するスイッチング
レギュレータ２２を備えるようにして、ＤＣ−ＤＣコン
バータ２のスイッチングのタイミングをＣＰＵ３に代え
て発振回路２３によって行うようにしてもよい。この形
態によれば、コンデンサの容量値及び可変抵抗素子の抵
抗値を調整することにより、上記実施形態と同様の効果
を得ることができる。また、この場合には、スイッチン
グレギュレータ回路２２として、レギュレータ機能を有
する一般的なＩＣを用いることができる。
【００７９】（２）ＣＰＵ３により、駆動パルス信号の
周波数f1と、トランジスタＱのスイッチング周波数f2と
の関係が、上記数２に代えて下記数３になるように、ト
ランジスタＱのスイッチング周波数f2を設定するように
してもよい。
【００８０】
【数３】ｆc＜f0＝｜m・f1−n・f2｜ 但し、ｆcは人間の可聴周波数の上限値である。この形
態によれば、うなりの周波数が可聴周波数の範囲外にな
るので、更に良好にうなりによる音の発生を防止するこ
とができる。
【００８１】（３）ＣＰＵ３により、圧電アクチュエー
タ５の駆動パルス信号とトランジスタＱのスイッチング
とのタイミングを、下記数４に示すように同期させるよ
うにしてもよい。
【００８２】
【数４】f1／k＝f2／j 但し、ｊは１≦ｊ≦Ｊの整数、ｋは１≦ｋ≦Ｋの整数、
Ｊ，Ｋはそれぞれ所定の正の整数で、ｊとｋとは互いに
素である。この数４を上記数２に代入すると下記数５が
得られる。
【００８３】
【数５】 4000＜f0＝｜m・f1−n・f2｜ ＝｜m・k／j−n｜・f2 ＝｜m・k−n・j｜・f2／j 上記数５において、｜m・k−n・j｜は０以上の整数をとる
ので、発生するうなりの周波数f0は、(f2／j)の整数倍
の周波数成分を持つことになる。
【００８４】従って、ＣＰＵ３の出力端子Ｐ８（図２）
から出力するパルス信号の周波数を制御して、下記数６
を満足するように、トランジスタＱ（図２）のスイッチ
ング周波数f2を制御することにより、上記実施形態と同
様に、うなりの音を聞こえにくくすることができる。
【００８５】
【数６】4000＜(f2／j) なお、m・k＝n・jのときは、上記数５より、うなりの周波
数f0が０になるが、この場合はうなりが発生しないこと
を示している。
【００８６】また、この形態において、上記数６に代え
て、ＣＰＵ３により下記数７を満足するように制御する
ことにより、うなりの周波数が可聴周波数の範囲外にな
るので、更に良好にうなりによる音の発生を防止するこ
とができる。
【００８７】
【数７】ｆc＜(f2／j) 下記表３は、上記表１、表２と同様に、駆動パルス信号
の周波数f1を 25kHzに設定しており、更に、スイッチン
グ周波数f2を、駆動パルス信号の周波数f1の 4倍である
100kHzに設定している。すなわち、上記数４において、
k＝1，j＝4である。
【００８８】
【表３】
【００８９】表３に示すように、ｍ＝４，ｎ＝１のとき
及びｍ＝８，ｎ＝２のときに、うなりの周波数が０にな
っている。これは、うなりが直流であり、うなりによる
振動が発生しないことを示している。また、これら以外
のうなりの周波数は、全て可聴周波数の上限値以上、す
なわち超音波の周波数であるので、うなりによる音が発
生することはない。なお、ここでも、上記表１と同様
に、Ｍ＝８，Ｎ＝４としている。
【００９０】（４）アクチュエータ駆動装置６０は、上
記図６、図７に示すものに限られない。図１０、図１１
はアクチュエータ駆動装置６０の別の構成例を示す図
で、図１０は駆動ユニット８０を取り外した状態の斜視
図、図１１は駆動ユニット８０を装着した状態の側面図
である。
【００９１】このアクチュエータ駆動装置６０は、基台
７１、基台７１上に設けられた案内部材７２，７３、案
内部材（摩擦部材）７２，７３により挾まれて配置され
る駆動ユニット８０から構成される。
【００９２】案内部材７３には、断面がほぼＶ字状の溝
が形成され、案内部材７２とともに駆動ユニット８０の
円筒体８５（後述）を挾持するように、案内部材７２，
７３は所定の間隔７５を隔てて配置されている。また、
案内部材７３は、ばね７４により案内部材７２に向けて
付勢されている。
【００９３】駆動ユニット８０は、フレーム８１、フレ
ーム８１上に一体的に形成された支持部材８２，８３、
駆動軸（駆動部材）８４、円筒体（駆動部材）８５及び
圧電素子５から構成される。駆動軸８４と円筒体８５
は、フレーム８１よりも質量が小さくなるように構成さ
れている。圧電素子５の一方端部には駆動軸８４が接着
固定され、他方端部はフレーム８１の側壁に接着固定さ
れている。
【００９４】駆動軸８４は、支持部材８２により軸方向
に移動可能に支持され、その中央部には円筒体８５が一
体的に固定されており、圧電素子５の厚さ方向の伸縮に
より駆動軸８４及び円筒体８５は軸方向に往復移動する
ようになっている。また、フレーム８１は、図略の被駆
動部材を固定するための取付孔８１ａを備えている。
【００９５】駆動ユニット８０のフレーム８１及び支持
部材８２，８３は、基台７１や案内部材７２，７３には
接触せず、円筒体８５のみが案内部材７２，７３に接触
しており、これによって、図１１に示すように、駆動ユ
ニット８０は基台７１から浮いた状態で保持される。
【００９６】このように、円筒体８５は案内部材７２，
７３に挾持されており、円筒体８５に固定された駆動軸
８４は、円筒体８５を介して、ばね７４の付勢力による
所要の摩擦力で案内部材７２，７３に摩擦結合してい
る。
【００９７】次に、この形態における動作を説明する。
圧電素子５に図３に示すような駆動パルス信号を印加す
ると、駆動パルス信号の急速な立上りの間には、圧電素
子５が急速に短縮する変位を行うが、フレーム８１がそ
の位置に留まろうとする慣性力が、円筒体８５と案内部
材７２，７３との摩擦結合力に打ち勝ち、円筒体８５と
案内部材７２，７３との間に滑りを生じるため、フレー
ム８１は移動せず、初期位置で停止している。
【００９８】次いで、駆動パルス信号の緩やかな立下り
の間には、圧電素子５が緩やかに伸長変位を行い、円筒
体８５と案内部材７２，７３との摩擦結合により円筒体
８５は案内部材７２，７３に対して移動せず、フレーム
８１が矢印方向に移動する。
【００９９】これを繰り返すことによって、フレーム８
１に固定された被駆動部材が矢印方向に移動することと
なる。
【０１００】また、駆動パルス信号として、急速な立下
りと緩やかな立上りとを圧電素子５に印加することによ
って、矢印方向と反対方向にフレーム８１を移動させる
ことができる。
【０１０１】このように、本変形形態のアクチュエータ
駆動装置６０は自走形の直進型アクチュエータを構成し
ている。
【０１０２】（５）アクチュエータ駆動装置６０が駆動
する被駆動部材としてレンズを駆動する形態について説
明する。図１２はレンズの光軸方向に沿った断面図、図
１３は図１２のＸ−Ｘ線断面図である。
【０１０３】レンズ鏡胴９１の左端には第１レンズＬ１
の保持枠９２が固定され、その右端９１ａは第３レンズ
Ｌ３の保持枠を形成している。レンズ鏡胴９１の内部に
は、第２レンズＬ２のレンズ保持枠（摩擦部材）９３が
光軸方向に移動可能に配置されている。
【０１０４】駆動軸（駆動部材）９４は、第２レンズＬ
２のレンズ保持枠９３を光軸方向に駆動するもので、そ
の断面は図１３に示すように正方形になっており、レン
ズ鏡胴９１の第１のフランジ部９１ｂと保持枠９２のフ
ランジ部９２ｂとにより光軸方向に移動自在に支持され
ている。圧電素子５は、厚さ方向に変位して駆動軸９４
を軸方向に変位させるもので、その一方端は駆動軸９４
に接着固定され、他方端はレンズ鏡胴９１の第２のフラ
ンジ部９１ｃに接着固定されている。
【０１０５】第２レンズＬ２のレンズ保持枠９３は、そ
の下方に延びた接触部材９３ｂを備えておいる。この接
触部材９３ｂには駆動軸９４が貫通しており、その下面
には切欠き溝が形成されている。接触部材９３ｂと駆動
軸９４は、図１３に示すように、切欠き溝と接触部材９
３ｂの上面との間に嵌入された圧接ばね９３ｃにより圧
接されており、所要の摩擦力で摩擦結合している。
【０１０６】レンズ保持枠９３には指標９５が固定され
ており、レンズ鏡胴９１に設けられたスリット９６を通
して外部から観察することができるようになっている。
指標９５は、レンズ鏡胴９１に対する第２レンズＬ２の
位置を示すが、この位置はレンズが被写体に合焦したと
きの被写体距離に対応しており、レンズ鏡胴９１のスリ
ット９６には、透明材料からなるカバー９７が取り付け
られている。
【０１０７】以上の構成において、図略の焦点検出回路
から出力される被写体に対する焦点検出情報に基づき、
アクチュエータ駆動回路１０から圧電素子５に駆動パル
ス信号が印加され、上記実施形態と同様にして駆動軸９
４と摩擦結合するレンズ保持枠９３が移動することによ
って、焦点調節が行われる。
【０１０８】（６）上記実施形態では、アクチュエータ
は、その伸縮により移動部材を伸縮方向に移動させる圧
電アクチュエータとしているが、これに限られず、圧電
素子の伸縮によりロータを回転させる超音波モータや、
圧電素子に印加される振動を検出する加速度センサでも
よい。
【０１０９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アクチュエータに所定の超音波周波数の駆動パルス信号
を供給するアクチュエータ駆動手段と、電源部からの電
力供給を受けて上記駆動パルス信号を生成するための駆
動電圧を上記アクチュエータ駆動手段に供給する駆動電
圧発生手段とを備え、この駆動電圧発生手段から周期的
に発生し、上記駆動電圧に重畳する電源ノイズの周波数
と上記駆動パルス信号の周波数との関係が下記式になる
ように設定したので、電源ノイズと駆動パルス信号の所
定次数以下の高調波によって生じるうなりの音が人間の
耳に聞こえにくくすることができ、これによってアクチ
ュエータの駆動による不快感を防止することができる。
【０１１０】4000＜｜m・f1−n・f2｜ ここで、ｍ：所定値以下の正の整数 ｎ：所定値以下の正の整数 f1：電源ノイズの周波数 f2：駆動パルス信号の周波数 また、電源ノイズの周波数と駆動パルス信号の周波数と
の関係が下記式になるように設定することにより、電源
ノイズと駆動パルス信号とが同期することとなり、駆動
電圧及び駆動パルス信号を簡易な構成で生成することが
できる。また、発生するうなりの周波数は、f1／kの整
数倍になるので、4000＜(f1／k)とすることにより、う
なりを聞こえにくくすることができ、これによってアク
チュエータの駆動による不快感を防止することができ
る。
【０１１１】f1／k＝f2／j 4000＜(f1／k) ここで、ｊ：所定の正の整数 ｋ：ｊと互いに素の所定の正の整数 f1：電源ノイズの周波数 f2：駆動パルス信号の周波数 また、上記駆動電圧発生手段は、スイッチング素子と、
このスイッチング素子を所定の周波数でオンオフさせる
スイッチ駆動手段とを備えたスイッチング電源回路から
なるもので、上記電源ノイズは、上記スイッチング素子
のオンオフにより上記周波数で発生するものであるとす
ることにより、スイッチング素子のオンオフ周波数で電
源ノイズが発生するが、電源ノイズの周波数と駆動パル
ス信号の周波数との関係が上記式になるように設定され
ることにより、電源ノイズと駆動パルス信号の所定次数
以下の高調波によって生じるうなりを人間の耳に聞こえ
にくくすることができ、これによってアクチュエータの
駆動による不快感を防止することができる。
【０１１２】また、所定周波数のパルス信号を発生する
パルス信号発生手段を備え、上記アクチュエータ駆動手
段は、上記パルス信号を分周して上記駆動パルス信号を
生成するもので、上記スイッチ駆動手段は、上記パルス
信号を分周して得られる信号に同期して上記スイッチン
グ素子をオンオフさせるものであるとすることにより、
駆動パルス信号の周波数とスイッチング素子のオンオフ
周波数との関係を精度良く、かつ容易に設定することが
できる。
【０１１３】また、上記アクチュエータは、電圧印加に
よって伸縮する電気機械変換素子からなるもので、上記
アクチュエータ駆動手段は、上記駆動パルス信号として
パルス電圧を上記電気機械変換素子に印加するものであ
るとすることにより、駆動パルス信号による電気機械変
換素子の伸縮と、電源ノイズによる電気機械変換素子の
伸縮とによってうなりが生じるが、このうなりを人間の
耳に聞こえにくくすることができ、これによってアクチ
ュエータの駆動による不快感を防止することができる。
【０１１４】また、上記アクチュエータは、上記電気機
械変換素子からなる超音波モータであるとすることによ
り、同様に、駆動パルス信号による電気機械変換素子の
伸縮と、電源ノイズによる電気機械変換素子の伸縮とに
よってうなりが生じるが、このうなりを人間の耳に聞こ
えにくくすることができ、これによってアクチュエータ
の駆動による不快感を防止することができる。
【０１１５】また、上記アクチュエータは、カメラに配
設されたレンズを合焦のために光軸に沿って移動させる
ものであるとすることにより、駆動パルス信号がアクチ
ュエータに供給されてアクチュエータが駆動され、カメ
ラに配設されたレンズを合焦のために光軸に沿って移動
させるときに、駆動パルス信号によるアクチュエータの
駆動と、電源ノイズによるアクチュエータの微小駆動と
によってうなりが生じるが、このうなりを人間の耳に聞
こえにくくすることができ、これによってアクチュエー
タの駆動による不快感を防止することができる。
【０１１６】また、請求項５記載のアクチュエータ駆動
回路と、上記電気機械変換素子の上記伸縮方向の一方端
に固定された駆動部材と、この駆動部材に摩擦結合され
た摩擦部材とを備え、上記アクチュエータ駆動手段が上
記電気機械変換素子に印加するパルス電圧は、電圧レベ
ルが急速に変化する部分とこの急速な変化と反対向きに
緩やかに変化する部分とを有するものであるとすること
により、電源ノイズと駆動パルス信号の所定次数以下の
高調波によって生じるうなりの音を人間の耳に聞こえに
くくすることができ、これによって電気機械変換素子の
駆動による不快感を防止するようにした装置を実現する
ことができる。
【０１１７】また、請求項８記載のアクチュエータ駆動
装置において、上記摩擦部材は、レンズに固定されたも
ので、上記電気機械変換素子は、上記伸縮方向が上記レ
ンズの光軸に平行になるように配設されたものであると
することにより、同様に、レンズの駆動による不快感を
防止するようにした装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアクチュエータ駆動回路の一実施
形態を示すブロック図である。
【図２】図１のアクチュエータ駆動回路の具体的な回路
の一例を示す回路図である。
【図３】各端子の出力信号及び駆動パルス信号の電圧波
形を示すタイミングチャートである。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は圧電アクチュエータによる移
動部材の移動動作を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は圧電アクチュエータによる移
動部材の移動動作を説明する図である。
【図６】アクチュエータ駆動回路を備えたアクチュエー
タ駆動装置の分解した状態を示す構成図である。
【図７】図６においてアクチュエータ駆動装置を組み立
てた状態を示す図である。
【図８】電源ノイズによるスパイク電圧が乗った駆動パ
ルス信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図９】アクチュエータ駆動回路の変形形態を示すブロ
ック図である。
【図１０】アクチュエータ駆動装置の別の構成例を示す
図で、駆動ユニットを取り外した状態の斜視図である。
【図１１】駆動ユニットを装着した状態の図１０の側面
図である。
【図１２】レンズの光軸方向に沿った断面図である。
【図１３】図１２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１４】従来の圧電アクチュエータの駆動回路の一例
を示すブロック図である。
【図１５】図１４のスイッチングレギュレータ回路の一
例を示す回路図である。
【図１６】図１５の各部の電圧波形を示すタイミングチ
ャートである。
【符号の説明】
１ 電源部 ２ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２１ スイッチングレギュレータ回路 ３ ＣＰＵ ４ 駆動パルス信号生成回路 ５ 圧電アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H043 AA25 AA27 AB02 AB10 AD06 AD23 2H044 BE01 BF02 DA01 DB02 DC10 DD02 5H680 AA08 AA18 BB01 BB07 BB13 BC00 BC01 DD01 DD23 DD37 DD53 DD59 DD73 DD83 DD95 EE07 FF04 FF08 FF25 FF30 FF31 FF32 FF38

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクチュエータに所定の超音波周波数の
    駆動パルス信号を供給するアクチュエータ駆動手段と、 電源部からの電力供給を受けて上記駆動パルス信号を生
    成するための駆動電圧を上記アクチュエータ駆動手段に
    供給する駆動電圧発生手段とを備え、 この駆動電圧発生手段から周期的に発生し、上記駆動電
    圧に重畳する電源ノイズの周波数と上記駆動パルス信号
    の周波数との関係が下記式になるように設定したことを
    特徴とするアクチュエータ駆動回路。 4000＜｜m・f1−n・f2｜ ここで、ｍ：所定値以下の正の整数 ｎ：所定値以下の正の整数 f1：電源ノイズの周波数 f2：駆動パルス信号の周波数
  2. 【請求項２】 請求項１記載のアクチュエータ駆動回路
    において、上記電源ノイズの周波数と上記駆動パルス信
    号の周波数との関係が下記式になるように設定したこと
    を特徴とするアクチュエータ駆動回路。 f1／k＝f2／j 4000＜(f1／k) ここで、ｊ：所定の正の整数 ｋ：ｊと互いに素の所定の正の整数 f1：電源ノイズの周波数 f2：駆動パルス信号の周波数
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のアクチュエータ駆
    動回路において、上記駆動電圧発生手段は、スイッチン
    グ素子と、このスイッチング素子を所定の周波数でオン
    オフさせるスイッチ駆動手段とを備えたスイッチング電
    源回路からなるもので、上記電源ノイズは、上記スイッ
    チング素子のオンオフにより上記周波数で発生するもの
    であることを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のアクチュエータ駆動回路
    において、所定周波数のパルス信号を発生するパルス信
    号発生手段を備え、 上記アクチュエータ駆動手段は、上記パルス信号を分周
    して上記駆動パルス信号を生成するもので、 上記スイッチ駆動手段は、上記パルス信号を分周して得
    られる信号に同期して上記スイッチング素子をオンオフ
    させるものであることを特徴とするアクチュエータ駆動
    回路。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のアクチ
    ュエータ駆動回路において、上記アクチュエータは、電
    圧印加によって伸縮する電気機械変換素子からなるもの
    で、上記アクチュエータ駆動手段は、上記駆動パルス信
    号としてパルス電圧を上記電気機械変換素子に印加する
    ものであることを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のアクチュエータ駆動回路
    において、上記アクチュエータは、上記電気機械変換素
    子を有する超音波モータであることを特徴とするアクチ
    ュエータ駆動回路。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のアクチ
    ュエータ駆動回路において、上記アクチュエータは、カ
    メラに配設されたレンズを合焦のために光軸に沿って移
    動させるものであることを特徴とするアクチュエータ駆
    動回路。
  8. 【請求項８】 請求項５記載のアクチュエータ駆動回路
    と、上記電気機械変換素子の上記伸縮方向の一方端に固
    定された駆動部材と、この駆動部材に摩擦結合された摩
    擦部材とを備え、上記アクチュエータ駆動手段が上記電
    気機械変換素子に印加するパルス電圧は、電圧レベルが
    急速に変化する部分とこの急速な変化と反対向きに緩や
    かに変化する部分とを有するものであることを特徴とす
    るアクチュエータ駆動装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載のアクチュエータ駆動装置
    において、上記摩擦部材は、レンズに固定されたもの
    で、上記電気機械変換素子は、上記伸縮方向が上記レン
    ズの光軸に平行になるように配設されたものであること
    を特徴とするアクチュエータ駆動装置。
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