JP2007247593A - アクチュエータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形状記憶合金を用いたアクチュエータ駆動において、形状記憶合金により所要の変位を得つつ、電力消費量を低減する。
【解決手段】形状記憶合金であるアクチュエータに少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加する印加手段と、印加手段によりアクチュエータに印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、この決定手段によって、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値と、一定電流をアクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、形状記憶合金を用いたアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動装置に関する。

形状記憶合金（ＳＭＡ；Shape Memory Alloy）は、マルテンサイト変態終了温度以下の温度において所定の外力を受けて塑性変形したとしても、逆変態終了温度以上の温度に加熱されると形状が回復する特性を有している。例えばＳＭＡに通電することで自身のジュール熱によって発熱し、上記逆変態終了温度以上の温度になると形状が回復する。この特性を利用すると、ＳＭＡをアクチュエータとして使用することが可能となる。これに関して例えば特許文献１には、一軸方向に水平移動可能な可動体をＳＭＡアクチュエータによって駆動する駆動回路が開示されている。このアクチュエータの駆動回路では、ＳＭＡに対して投入（印加）する電流をアナログ的又はデジタル的に制御することにより、ＳＭＡを所要量変位させて投入電流に応じた位置に可動部を移動させている。
特開２０００−１１２５２６号公報

しかしながら、上記従来技術では、ＳＭＡに投入する電流量つまり電力を、ＳＭＡが定常駆動状態（温度又は熱平衡状態）にあるときの電力よりも低減させることに関して、すなわちＳＭＡにおける電力消費低減に関することは開示されていない。特に、バッテリー等を用いる小型携帯機器のように、使用できる電力に制限がある場合には、無駄な電力消費は大きな問題となる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、アクチュエータ駆動においてＳＭＡにより所要の変位を得つつ、一方で電力消費量を低減することが可能なアクチュエータ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係るアクチュエータ駆動装置は、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加する印加手段と、前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記パルス電流又はパルス電圧の前記電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、前記決定手段は、前記アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値と、前記一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比と
を有する前記パルス電流又はパルス電圧を決定することを特徴とする。

上記構成によれば、アクチュエータが、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であり、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、印加手段によって、アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が印加され、決定手段によって、印加手段によりアクチュエータに印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。この決定手段によって、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値と、一定電流をアクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が決定される。

本発明の請求項２に係るアクチュエータ駆動装置は、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加する印加手段と、前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記パルス電流又はパルス電圧の前記電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、前記決定手段は、前記アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値を有するとともに、前記アクチュエータの平均温度が前記目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流を流し続けた場合に比べて同等又は高い温度に達した後で、且つ、アクチュエータの変位方向と垂直な方向の断面における温度分布が平衡となる前に、該アクチュエータに対する通電をオフし、その後、前記アクチュエータの平均温度が前記目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流を流し続けた場合に比べて低い温度に達した後に、通電をオンする、というサイクルを有する前記パルス電流又はパルス電圧を決定することを特徴とする。

上記構成によれば、アクチュエータが、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であり、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、印加手段によって、アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が印加され、決定手段によって、印加手段によりアクチュエータに印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。この決定手段によって、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値を有するとともに、アクチュエータの平均温度が目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流を流し続けた場合に比べて同等又は高い温度に達した後で、且つ、アクチュエータの変位方向と垂直な方向の断面における温度分布が平衡となる前に、該アクチュエータに対する通電をオフし、その後、アクチュエータの平均温度が目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流を流し続けた場合に比べて低い温度に達した後に、通電をオンする、というサイクルを有するパルス電流又はパルス電圧が決定される。

本発明の請求項３に係るアクチュエータ駆動装置は、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加する印加手段と、前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記パルス電流又はパルス電圧の前記電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、前記決定手段は、前記アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値に関して設定された複数の異なる電流値又は電圧値と、前記一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比に関して設定された複数の異なるデューティ比とによる複数の条件から所要の条件を選択し、該選択した条件を有する前記パルス電流又はパルス電圧を決定することを特徴とする。

上記構成によれば、アクチュエータが、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であり、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、印加手段によって、アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が印加され、決定手段によって、印加手段によりアクチュエータに印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。この決定手段によって、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値に関して設定された複数の異なる電流値又は電圧値と、一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比に関して設定された複数の異なるデューティ比とによる複数の条件から所要の条件が選択され、該選択された条件を有するパルス電流又はパルス電圧が決定される。

請求項４に係るアクチュエータ駆動装置は、請求項３において、前記印加手段は、前記所定の電流値又は電圧値、及び所定のデューティ比に加えてさらに所定の周期を有するパルス電流又はパルス電圧を印加することが可能に構成され、前記決定手段は、前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記パルス電流又はパルス電圧の前記電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期に関してそれぞれ設定された複数の異なる電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期による複数の条件から所要の条件を選択し、該選択した条件を有する前記パルス電流又はパルス電圧を決定することを特徴とする。

これによれば、印加手段が、所定の電流値又は電圧値、及び所定のデューティ比に加えてさらに所定の周期を有するパルス電流又はパルス電圧を印加することが可能に構成され、決定手段によって、印加手段によりアクチュエータに印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期に関してそれぞれ設定された複数の異なる電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期による複数の条件から所要の条件が選択され、該選択された条件を有するパルス電流又はパルス電圧が決定される。

本発明の請求項５に係るアクチュエータ駆動装置は、所定の可動部と、前記可動部と接続されており、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加することが可能であり、且つ、当該電流値又は電圧値とデューティ比とを変更することが可能に構成された印加手段と、前記アクチュエータに、該アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値と、前記一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比とを有する前記パルス電流又はパルス電圧を印加するための、該電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段と、前記アクチュエータの変位に応じた前記可動部の変位量を検知する検知手段とを備え、前記決定手段は、前記電流値又は電圧値とデューティ比との決定を行う際、前記電流値又は電圧値とデューティ比とにおける少なくとも１つを変化させるとともに、該変化の度合いを、前記検知手段により検知された可動部の変位量と前記目標変位量との差に応じて変えることを特徴とする。

上記構成によれば、アクチュエータが、所定の可動部と接続され、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、印加手段によって、アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が印加され、且つ、当該電流値又は電圧値とデューティ比との変更が行われる。決定手段によって、アクチュエータに、該アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値と、一定電流をアクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加するための、該電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。また、検知手段によって、アクチュエータの変位に応じた可動部の変位量が検知される。そして、決定手段によって、電流値又は電圧値とデューティ比との決定を行う際、電流値又は電圧値とデューティ比とにおける少なくとも１つが変化されるとともに、該変化の度合いが、検知手段により検知された可動部の変位量と目標変位量との差に応じて変えられる。

請求項６に係るアクチュエータ駆動装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記印加手段は、前記アクチュエータに、該アクチュエータの略最大の変位速度が得られる最大変位電流値又は最大変位電圧値近傍の電流値又は電圧値を有する電流又は電圧を印加することを特徴とする。

これによれば、印加手段によって、アクチュエータに、該アクチュエータの略最大の変位速度が得られる最大変位電流値又は最大変位電圧値近傍の電流値又は電圧値を有する電流又は電圧が印加される。

本発明の請求項７に係るアクチュエータ駆動装置は、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも複数種類の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有する階段状の電流又は電圧を印加する印加手段と、前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記階段状の電流又は電圧における前記複数種類の電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、前記決定手段は、前記アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値を少なくとも１つ有するとともに、前記一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比を有する前記階段状の電流又は電圧を決定することを特徴とする。

上記構成によれば、アクチュエータが、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であり、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、印加手段によって、アクチュエータに、少なくとも複数種類の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有する階段状の電流又は電圧が印加され、決定手段によって、印加手段によりアクチュエータに印加される階段状の電流又は電圧における複数種類の電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。この決定手段によって、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値を少なくとも１つ有するとともに、一定電流をアクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比を有する階段状の電流又は電圧が決定される。

請求項８に係るアクチュエータ駆動装置は、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記アクチュエータは、該アクチュエータの変位方向と垂直な方向の断面が略真円形状である線材であることを特徴とする。

これによれば、アクチュエータが、該アクチュエータの変位方向と垂直な方向の断面が略真円形状である線材とされる。

請求項１に係る発明によれば、形状記憶合金であるアクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値と、一定電流をアクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧がアクチュエータに印加される構成であるので、アクチュエータ駆動においてアクチュエータ（形状記憶合金）により所要の変位を得つつ、一方で電力消費量を低減することが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値を有するとともに、当該一定電流を流し続けた場合に比べて同等又は高い温度に達した後で、且つ、アクチュエータの温度分布が平衡となる前に通電をオフし、その後、当該一定電流を流し続けた場合に比べて低い温度に達した後に通電をオンするというサイクルを有するパルス電流又はパルス電圧がアクチュエータに印加される構成であるので、このように通電のオン、オフのタイミングをとるという容易な制御方法によって、上記アクチュエータにより所要の変位を得つつ電力消費量を低減することが可能なアクチュエータ駆動装置を実現することができる。

請求項３に係る発明によれば、パルス電流又はパルス電圧の決定に際して、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値に関して設定された複数の異なる電流値又は電圧値と、一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比に関して設定された複数の異なるデューティ比とによる複数の条件が選択的に用いられる構成であるので、アクチュエータ駆動時の使用条件（使用環境）応じた任意な電流値又は電圧値、デューティ比を有するパルス電流又はパルス電圧を用いることが可能となり、当該アクチュエータ駆動における自由度が高くなる。

請求項４に係る発明によれば、電流値又は電圧値、デューティ比に加えて、さらに周期に関してそれぞれ設定されてなる複数の異なる電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期による複数の条件が選択的に用いられる構成であるので、アクチュエータ駆動時の使用条件（使用環境）応じた任意な電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期を有するパルス電流又はパルス電圧を用いることが可能となり、当該アクチュエータ駆動における自由度がより一層高くなる。

請求項５に係る発明によれば、決定手段において電流値又は電圧値とデューティ比との決定を行う際、電流値又は電圧値とデューティ比とにおける少なくとも１つが変化されるとともに、該変化の度合いが、検知手段により検知された可動部の変位量と目標変位量との差に応じて変えられる構成であるので、所謂サーボ制御に基づく精度良いアクチュエータ駆動（可動部の目標位置までの移動制御）が可能となる。

請求項６に係る発明によれば、アクチュエータに、最大変位電流値又は最大変位電圧値近傍の電流値又は電圧値を有する電流又は電圧が印加されるので、アクチュエータを効率良く且つ迅速に変位（駆動）させることが可能となる。

請求項７に係る発明によれば、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値を少なくとも１つ有するとともに、一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比を有する階段状の電流又は電圧が印加される構成であるので、矩形状のパルスを用いる場合よりも、パルス波形の制御における自由度が高くなり（パルス波形の設定をより細やかに行うことができ）、ひいては電力消費量を一層低減することが可能となる。

請求項８に係る発明によれば、アクチュエータが、その断面が略真円形状である線材であるので、アクチュエータを効率良く且つ均一に加熱することができ、ひいてはアクチュエータに対する電流又は電圧（パルス電流又はパルス電圧）の印加制御が容易となる。

図１は、本発明に係るアクチュエータ駆動装置の概略構成図である。図１に示すように、アクチュエータ駆動装置１は、伸縮アクチュエータ２、可動部３、付勢部４、固定部５ａ、５ｂ、支持部６ａ、６ｂ、位置センサ７、位置演算部８、電力供給部９及び駆動制御部１０を備えている。伸縮アクチュエータ２は、例えばＮｉ−Ｔｉ−Ｃｕ合金の形状記憶合金（ＳＭＡ）からなり、通電及び非通電に応じて伸縮することにより可動部３を移動（変位）させるアクチュエータである。このアクチュエータはここでは断面が略円形状（後述の楕円や扁平円と区別するためこの円は真円の意味とする）の線材（線状体）とされており、この円形断面の直径は例えば約３０μｍ〜２００μｍとなっている。伸縮アクチュエータ２は、予め所定の形状が記憶されており、通電されることで発熱し、所定の温度に達すると上記予め記憶されている形状に回復（復元）する。ここでは伸縮アクチュエータ２は通電されるとその長さが短くなるような形状（縮み量）が記憶されている。以降、伸縮アクチュエータ２のことをＳＭＡ２とする。

可動部３は、ＳＭＡ２の一端に支持部６ｂを介してに固定され、ＳＭＡ２の伸縮に応じて移動するものであり、ＳＭＡ２の制御対象物である。付勢部４は、例えばコイルバネからなり、可動部３に対して付勢力を与えるものである。付勢部４の一端は可動部３に結合（連結）されている。付勢部４には縮み方向の付勢力が与えられており、図１に示すように、常温において可動部３は固定部５ｂ側に引っ張られた状態で停止している。なお、ここでの構成は、可動部３に直線的な変位が得られる構成であるが、例えば回転変位する構成であってもよい。

固定部５ａ、５ｂは、ＳＭＡ２、可動部３及び付勢部４を固定するもの（例えばフレーム）であり、固定部５ａは支持部６ａを介してＳＭＡ２の一端を、固定部５ｂは付勢部４の他端を固定している。支持部６ａ、６ｂは、ＳＭＡ２及び可動部３を支持するものであるとともに、通電可能に構成される（支持部材と通電部材とを兼用する）ものである。支持部６ａ、６ｂは例えば導電性を有する金属製の端子からなり、支持部６ａ、６ｂを通してＳＭＡ２に電流（電圧）が印加される構成となっている。なお、支持部６ａ、６ｂはそれぞれ固定部５ａ、可動部３に固定されている。

位置センサ７は、可動部３の位置に関する情報（位置情報）を検出するセンサである。位置演算部８は、位置センサ７により検出された位置情報に基づいて、可動部３の移動位置に関する演算を行うものであり、可動部３を所定の目標位置まで移動させるのに必要な変位量を算出する。実際には、位置演算部８は、位置センサ７から所謂フィードバックされてくる位置情報に基づいて可動部３の変位量（移動開始時からの変位量）を算出し、この変位量と、可動部３を目標位置（移動開始時において設定された目標位置）まで移動させるための目標変位量との差（以降、差変位量という）を算出する。この差変位量の情報は駆動制御部１０に入力される。なお、上記目標位置の情報は、例えば図略の操作部等からの目標位置指示信号Ｐとして位置演算部８に与えられる。また、位置演算部８は、アクチュエータ駆動装置１に対するサーボ制御を行うための所謂サーボ制御機能部を構成するものであると言える。

電力供給部９は、電力供給回路からなり、支持部６ａ、６ｂを介してＳＭＡ２に電力、つまり電流又は電圧を印加するものである。具体的には、電力供給部９は、駆動制御部１０からの指示に応じて、所定の電流値、所定のデューティ比、及び所定の周期を有するパルス電流をＳＭＡ２に印加する。なお、“電流”の代わりにこれに対応する“電圧”を扱ってもよく、この場合、電力供給部９によって所定の電圧値を有するパルス電圧がＳＭＡ２に印加される構成であってもよい。本実施形態では、電流（電流値、パルス電流）として説明する。

駆動制御部１０は、駆動制御回路からなり、位置演算部８からの差変位量の情報に基づいて、電力供給部９から出力される電流を制御することでＳＭＡ２の駆動（伸縮）を制御するものである。このＳＭＡ２の制御において、駆動制御部１０は、電力供給部９によりＳＭＡ２に印加されるパルス電流の、電流値及びデューティ比（及び周期）を算出して決定値し、この決定した情報に従って電力供給部９のパルス電流の出力を制御する。ただし、駆動制御部１０は、上記サーボ制御において、この電流値及びデューティ比の決定に際して、電流値とデューティ比（及び周期）とにおける少なくとも１つを変化させるとともに、この変化の度合いを上記位置演算部８から与えられた差変位量に応じて変える構成となっている。この差変位量に応じた電流値やデューティ比の変化の度合いの変更は、例えば「差変位量」と「変化度合い」との対応関係を有するテーブル情報を例えば駆動制御部１０内に記憶しておき、これに基づいて行う構成としてもよい。

ここで、駆動制御部１０によるＳＭＡ２の駆動制御方法について具体的に説明する。一般的に、断面形状が円形である線材のＳＭＡは、図１０（ａ）に示すような一定電流と変位との関係を有している。この関係において、例えばＳＭＡがＰ１の変位を得るためにはＩ１の大きさの電流が必要となる。この場合、ＳＭＡには図１０（ｂ）に示すように一定電流Ｉ１が印加される。

図２は、本発明に係るＳＭＡ２への印加電流の様子を示している。この図に示すように、ＳＭＡ２にはパルス電流が印加される。このパルス電流は、電流値Ｉ２の大きさ（ピーク）と、パルス電流のＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）の時間の比（ａ：ＯＮの時間、ｂ：ＯＦＦの時間）すなわちデューティ比とを有している。そして、このパルス電流の電流値Ｉ２及びデューティ比は、図３に示すように、ＳＭＡ２に対して投入（印加）する総電流量ΣＩ２が、上記一定電流Ｉ１でＳＭＡ２に投入したと仮定する場合の総電流量ΣＩ１に対して、ΣＩ２＜ΣＩ１の関係を満たすような所定の値（例えばデューティ比約５〜５０％）に設定される。ただし、上記電流値Ｉ２は電流値Ｉ１よりも大きな値となっている。また、ΣＩ２はＳＭＡ２に対してパルス電流が印加されている時間内における、電流値Ｉ２の大きさを有し且つ期間ａ（電流値Ｉ２で通電する期間；上記時間ａと同じ）を有する１パルス分のパルス１０１、１０２、１０３・・・を積算した総和であり、ΣＩ１は上記パルス電流が印加されている時間内における一定電流Ｉ１を積算した総和である。

ところで、上記電流値Ｉ２は、電流値Ｉ１の例えば約１．５倍〜５倍位の大きさとされるが、さらには、この電流値Ｉ２は、ＳＭＡ２の略最大の変位速度が得られる電流値（最大変位電流値と表現する）近傍の電流値とすることが望ましい。このＳＭＡ２の最大の変位速度が得られる電流値とは、例えば、横軸に時間、縦軸にＳＭＡ２の変位量を有する変位特性（各電流値に対応する各変位特性）を考えた場合、この変位特性の立ち上がり部の傾きが最大となる場合の電流値である。

なお、上記デューティ比は、実際にパルス電流がＯＮされる時間とＯＦＦされる時間とが与えられた上で決まるものであるので、このデューティ比の前提として“周期”も与えられることになる。ここではａ＋ｂの時間が１周期となる。

電力供給部９は、上述したように一定電流Ｉ１よりも大きな電流Ｉ２と、ΣＩ２＜ΣＩ１の関係を満たすデューティ比（周期）とを有するパルス電流をＳＭＡ２に印加する。駆動制御部１０は、このようなパルス電流が電力供給部９から出力されるように電力供給部９を制御する。

次に、ＳＭＡ２の内部温度の変遷を元に、上記所定の電流値及びデューティ比（及び周期）の設定についてその原理を説明する。ＳＭＡのような金属材料に電流を印加して加熱（通電加熱）した場合、その表面部は外気と接しているため放熱が行われ、これにより内部が先に高温となる。図４は、上記図１０に示すＩ１のように一定電流を流し続けた場合の、ＳＭＡ断面（ＳＭＡの変位方向或いは長手（軸）方向と垂直な方向の断面）における温度分布と放熱（放熱量）との関係を示している。なお、この“放熱量”の変化の様子を符号２００で示す特性グラフ（以降、放熱特性２００という）に示す。

同図に示すように、符号２０１で示す内部側から加熱されたＳＭＡは、その後、ＳＭＡ内の熱伝導により次第にＳＭＡ内部と表面部との温度差が小さくなり、最終的に表面部で起こる放熱と、印加電流による加熱とが釣り合って符号２０２で示すような熱平衡状態になると考えられる。この熱平衡状態にあるときの、すなわち放熱特性２００の符号２０３で示す箇所での放熱量は最大となる。この熱平衡状態は一定電流（例えば一定電流Ｉ１）が流し続けられることで維持される。なお、放熱特性２００の符号２０４で示す箇所は、放熱量が最大（一定）となるまでの過渡領域である。

図５は、本発明に係るＳＭＡ２に対するパルス電流連続印加中における、ＳＭＡ断面の温度分布、及び放熱量の変化の様子について示す図であり、時刻３０１〜３０４それぞれの時点での状態Ａ〜状態Ｄに示すＳＭＡ断面の温度分布３１１〜３１４を示している。なお、各温度分布図に示す距離「ｒ」はＳＭＡ２の半径を示している。

先ず、時刻３０１において、電流値Ｉ２を有し且つ期間ａを有する１パルス分のパルス電流であるパルス３２０のＳＭＡ２に対する通電を開始（オン）する。この通電開始によりＳＭＡ２の加熱が開始される。ここでは、電流値Ｉ２は上記一定電流Ｉ１の例えば約３倍の大きさに設定されており、この電流Ｉ２が印加されることでＳＭＡ２は高速に加熱される。この場合も上記図４での説明と同様、ＳＭＡ２の表面部は外気と接しているため、ＳＭＡ２の内部が先に高温となる。この際、高温となったＳＭＡ２内部は表面部よりも先に変態を開始し、当該変態を開始した部分は電気抵抗値が低下するため、電流が次第にＳＭＡ２内部に集中して流れるようになる。このように電流が集中して流れること、及びＳＭＡ２内部と該内部に比べて温度が低い表面部との相互作用などにより、ＳＭＡ２の内部は急速に断熱昇温される。

その後、時刻３０２において、ＳＭＡ２に対するパルス３２０の通電を終了（オフ）する。この時刻３０２は、ＳＭＡ２の表面部の温度が、熱伝導により、高い内部温度と同じ温度（平衡温度Ｔ１）まで高くなってしまう前のタイミングである。換言すれば、この通電を終了する時刻３０２のタイミングは、ＳＭＡ２の平均温度が、同じＳＭＡ変位が得られる一定電流Ｉ１（ＳＭＡ２を目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１）を流し続けた場合の温度つまり平衡温度に比べて同等又は高い温度に達した後で、且つ、ＳＭＡ２の変位方向と垂直な方向の断面における温度分布が（内部温度と）平衡となる前のタイミングと言える。これにより、時刻３０１における状態Ａの温度分布３１１は、時刻３０２における状態Ｂの温度分布３１２に変化する。なお、温度分布３１１では、内部側の温度が表面部（中心Ｏからｒ又は−ｒの位置）の温度よりも所謂なだらかに高い状態であるが、通電後の温度分布３１２では、内部側（中心Ｏ付近）の温度が所謂尖った山状のより高い温度まで上昇した状態となっている。

時刻３０２で通電を終了した後は、ＳＭＡ２全体が熱伝導により次第に平衡状態となっていき、やがて例えば時刻３０３における状態Ｃの温度分布３１３に示すような略均一な温度（平衡温度）となる。ただし、この状態Ｃでの温度分布は上記図４の符号２０２で示す熱平衡状態のときの温度分布と同じとは限らない。一方、放熱量は外気温とＳＭＡ表面温度との差で決定されることから、図５中の放熱特性３４０に示すように、通電が時刻３０１で開始されてＳＭＡ２の表面温度が上昇を開始し、さらに時刻３０２以降、内部温度と平衡となるべく表面温度が上昇するに伴って放熱量が大きくなっていき、表面温度が最も高くなる時点（例えば時刻３０３）で最大となる。

その後、さらにＳＭＡ２の表面部では放熱が進行するため、表面部から温度が低下する。この温度が低下したときの例えば時刻３０４に、次のパルス電流（パルス３３０）の通電を開始する。上記状態Ｃからこの時刻３０４における状態Ｄにかけて、温度分布３１３は温度分布３１４へ変化する。この温度分布３１４は、状態Ａの温度分布３１１と同じ（実際には多少差違がある）温度分布となっている。この時刻３０４などに示す通電を再開するタイミングは、ＳＭＡ２の平均温度（状態Ｄに示す例えば平均温度Ｔ２；この平均温度Ｔ２は、ＳＭＡ２の断面において温度分布が存在するときの、その分布を平均化したときの温度を示している）が、上記一定電流Ｉ１を流し続けた場合の温度つまり平衡温度に比べて低い温度に達した後の所定タイミングである。このことは、冷却度合いが同じになるタイミング、すなわち放熱特性３４０における放熱量のレベルが時刻３０１でのレベルと同じになる、或いは状態Ｄの温度分布が状態Ａの温度分布と同じになるようなタイミング（デューティ比、周期）でパルスを与えるものと言える。ここでは、例えばデューティ比が約１５％〜２０％（周期が約５ｋＨｚ）に設定される。駆動制御部１０は、このようなタイミングを有するパルス電流が出力されるように電力供給部９の駆動を制御する。

このようなサイクルを有するパルス電流を連続で印加する構成とすることで、ＳＭＡ２の放熱量（ＳＭＡ２の表面温度）を熱（温度）平衡状態での一定レベルに保ちながらＳＭＡ２の変態を維持させるのではなく、内部潜熱を利用してＳＭＡ２の変態を実質的に維持させるようにすることができる。なお、一定電流Ｉ１で熱平衡状態になっている場合のＳＭＡの放熱量（図４の符号２０３で示す箇所での放熱量）と比べて、本発明でのパルス電流を印加したＳＭＡ２の放熱量（状態Ａ〜Ｄ）は、外気温とＳＭＡ２表面温度との差が小さいことから、その放熱量も小さくなっていることが分かる。

以上のことから、本発明でのパルス電流をＳＭＡ２に印加した場合、所定のＳＭＡ変態温度を維持したままＳＭＡ表面での放熱量を抑えることができ、同じＳＭＡ変位が得られる一定電流Ｉ１を印加した場合よりも少ない積算電流量でこのＳＭＡ変位を得ることが可能となる。このことは、ＳＭＡ２にパルス電流を与えて全体の電力使用量を低減すると言える。

ところで、上記図２に示すパルス電流は、このような通常一般的な矩形状のものに限らず例えば図６に示すパルス形状を有したパルス電流であってもよい。すなわち、複数（複数種類）の電流値、例えばＩ３、Ｉ４、Ｉ５の３つの電流値を有し（この場合もこれら各電流値に対応する複数の電圧値を有すると考えてもよい）、所定のデューティ比（及び周期）を有する所謂階段状の（電流値レベルに段差を有した）パルスを有するパルス電流としてもよい。この階段状パルスの場合も、図２のパルス電流の場合と同様に、複数の電流値のうちの少なくとも１つの電流値（ここでは電流値I３）が、同じＳＭＡ変位を得るための一定電流Ｉ１よりも大きな電流値となり、且つ、このパルス電流の各電流値及びデューティ比が、図７に示すように、ＳＭＡ２に対して投入（印加）する総電流量ΣＩ３＋ΣＩ４＋ΣＩ５が、上記一定電流Ｉ１でＳＭＡ２に投入したと仮定する場合の総電流量ΣＩ１に対して、（ΣＩ３＋ΣＩ４＋ΣＩ５）＜ΣＩ１の関係を満たすような所定の値に設定される。

階段状パルスの形状はこれに限らず、図６に示すパルス電流において電流値Ｉ４の段差が無い、電流値Ｉ５及びＩ３のみからなる階段状パルスであってもよいし、また、電流値Ｉ５が無く、つまり図２に示すパルス電流のように通電されない期間ｂを有し、且つ、電流値Ｉ３、Ｉ４等の複数の電流値からなる階段状パルスであってもよい。要は、複数種類の電流値を有するパルスであればよい。

また、上記実施形態では、図２、３に示すように、ＳＭＡ２を所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１よりも大きな電流値（電圧値）と、一定電流Ｉ１をＳＭＡ２に印加するとした場合の投入電流量よりも少ない投入電流量（ΣＩ２＜ΣＩ１）となるデューティ比（周期）とを有する一様なパルス電流、すなわち同じ大きさ及び形状のパルス１０１、１０２、１０３・・・からなるパルス電流を用いてＳＭＡ２の駆動を行う構成であるが、これに限らず、例えば図８に示すように、電流値及びデューティ比（周期）が異なる複数のパターン（例えば符号５０１〜５０３で示す各種パルスパターン）を有し、この複数のパターンを条件に応じて選択的に用いてＳＭＡ２を駆動する構成としてもよい。ただし、各パターンにおいて、必ずしも電流値とデューティ比（周期）との両方のパラメータを異ならせずともよく、少なくとも１つのパラメータが異なる（例えばデューティ比は同じであるが電流値が異なる）ように選択的に用いればよい。

なお、上記複数のパターンを条件に応じて選択的に用いるとは、例えば、投入電流量（消費電力量）が多くなったとしても、より高速でアクチュエータを駆動させたい場合（高速モード時）や、バッテリー駆動等において、より投入電流量を少なくしたい場合など、アクチュエータ駆動時の条件に応じて所望のパターンを選択し、この選択したパターンのパルス電流をＳＭＡ２に印加するということである。この場合、アクチュエータ駆動装置１は、例えば駆動制御部１０内に当該複数のパターン情報を記憶するパターン情報記憶部を備え、駆動制御部１０は、例えばユーザ（図略の操作部）からの選択指示に応じて、このパターン情報記憶部から或るパターンを選択（設定）してアクチュエータ駆動に用いる構成であってもよい。

以上のように本発明のアクチュエータ駆動装置１によれば、ＳＭＡ２（アクチュエータ）が、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、電力供給部９（印加手段）によって、ＳＭＡ２に、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が印加され、駆動制御部１０（決定手段）によって、電力供給部９によりＳＭＡ２に印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。この駆動制御部１０によって、ＳＭＡ２を所定の目標変位量（例えば図１０に示す変位量Ｐ１）だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１の電流値（Ｉ１）よりも大きな電流値Ｉ２又は該電流値Ｉ２に対応する電圧値と、一定電流Ｉ１をＳＭＡ２に印加した場合の該一定電流Ｉ１の積算値である投入電流量ΣＩ１よりも少ない投入電流量ΣＩ２となるデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が決定される構成であるので、アクチュエータ駆動においてＳＭＡ２（形状記憶合金）により所要の変位を得つつ（換言すればアクチュエータ駆動装置１の性能を保ったまま）、一方で電力消費量を低減することが可能となる。

また、本発明のアクチュエータ駆動装置１によれば、ＳＭＡ２が、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、電力供給部９によって、ＳＭＡ２に、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が印加され、駆動制御部１０によって、電力供給部９によりＳＭＡ２に印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。この駆動制御部１０によって、ＳＭＡ２を所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１の電流値よりも大きな電流値Ｉ２又は該電流値Ｉ２に対応する電圧値を有するとともに、ＳＭＡ２の平均温度が目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１を流し続けた場合に比べて同等又は高い温度に達した後で、且つ、ＳＭＡ２の変位方向と垂直な方向の断面における温度分布が平衡となる前に、該ＳＭＡ２に対する通電をオフし（図５に示す例えば時刻３０２のタイミング）、その後、ＳＭＡ２の平均温度が目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１を流し続けた場合に比べて低い温度に達した後に、通電をオンする（図５に示す例えば時刻３０４のタイミング）、というサイクルを有するパルス電流又はパルス電圧が決定される構成であるので、このように通電のオン、オフのタイミングをとるという容易な制御方法によって、ＳＭＡ２により所要の変位を得つつ電力消費量を低減することが可能なアクチュエータ駆動装置１を実現することができる。

また、本発明のアクチュエータ駆動装置１によれば、ＳＭＡ２が、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、電力供給部９によって、ＳＭＡ２に、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が印加され、駆動制御部１０によって、電力供給部９によりＳＭＡ２に印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。この駆動制御部１０によって、アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１の電流値よりも大きな電流値Ｉ２又は該電流値Ｉ２に対応する電圧値に関して設定された複数の異なる電流値又は電圧値と、一定電流Ｉ１をＳＭＡ２に印加した場合の該一定電流Ｉ１の積算値である投入電流量ΣＩ１よりも少ない投入電流量ΣＩ２となるデューティ比に関して設定された複数の異なるデューティ比とによる複数の条件（パルス電流の複数種類のパターン）から所要の条件（パターン）が選択され、該選択された条件を有するパルス電流又はパルス電圧が決定される構成であるので、アクチュエータ駆動時の使用条件（使用環境）応じた任意な電流値又は電圧値、デューティ比を有するパルス電流又はパルス電圧を用いることが可能となり、当該アクチュエータ駆動における自由度が高くなる。

また、電力供給部９が、所定の電流値又は電圧値、及び所定のデューティ比に加えてさらに所定の周期を有するパルス電流又はパルス電圧を印加することが可能に構成され、駆動制御部１０によって、電力供給部９によりＳＭＡ２に印加されるパルス電流又はパルス電圧の電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期に関してそれぞれ設定された複数の異なる電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期による複数の条件（パルス電流の複数種類のパターン）から所要の条件（パターン）が選択され、該選択された条件を有するパルス電流又はパルス電圧が決定される構成であるので、アクチュエータ駆動時の使用条件（使用環境）応じた任意な電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期を有するパルス電流又はパルス電圧を用いることが可能となり、当該アクチュエータ駆動における自由度がより一層高くなる。

また、本発明のアクチュエータ駆動装置によれば、ＳＭＡ２が、可動部３と接続され、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、電力供給部９によって、ＳＭＡ２に、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧が印加され、且つ、当該電流値又は電圧値とデューティ比との変更が行われる。駆動制御部１０によって、ＳＭＡ２に、該ＳＭＡ２を所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１の電流値よりも大きな電流値Ｉ２又は該電流値Ｉ２に対応する電圧値と、一定電流Ｉ１をＳＭＡ２に印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量ΣＩ１よりも少ない投入電流量ΣＩ２となるデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加するための、該電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。また、位置センサ７及び位置演算部８（検知手段）によって、アクチュエータの変位に応じた可動部３の変位量が検知される。そして、駆動制御部１０によって、電流値又は電圧値とデューティ比との決定を行う際、電流値又は電圧値とデューティ比とにおける少なくとも１つが変化されるとともに、該変化の度合いが、上記検知手段により検知された可動部３の変位量と目標変位量との差に応じて変えられる構成であるので、所謂サーボ制御に基づく精度良いアクチュエータ駆動（可動部の目標位置までの移動制御）が可能となる。

また、電力供給部９によって、ＳＭＡ２に、該ＳＭＡ２の略最大の変位速度が得られる最大変位電流値又は最大変位電圧値近傍の電流値又は電圧値を有する電流又は電圧が印加されるので、ＳＭＡ２を効率良く且つ迅速に変位（駆動）させることが可能となる。

また、本発明のアクチュエータ駆動装置１によれば、ＳＭＡ２が、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するものとされる。また、電力供給部９によって、ＳＭＡ２に、少なくとも複数種類の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有する階段状の電流（図６参照）又は電圧が印加され、駆動制御部１０によって、電力供給部９によりＳＭＡ２に印加される階段状の電流又は電圧における複数種類の電流値又は電圧値とデューティ比とが決定される。この駆動制御部１０によって、ＳＭＡ２を所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流Ｉ１の電流値よりも大きな電流値Ｉ２又は該電流値Ｉ２に対応する電圧値を少なくとも１つ有するとともに、一定電流Ｉ１をＳＭＡ２に印加した場合の該一定電流Ｉ１の積算値である投入電流量ΣＩ１よりも少ない投入電流量ΣＩ２となるデューティ比を有する階段状の電流又は電圧が決定される構成であるので、矩形状のパルス（図２に示すような通常のパルス形状）を用いる場合よりも、パルス波形の制御における自由度が高くなり（パルス波形の設定をより細やかに行うことができ、例えば図６の符号４０１で示すパルスの所謂切り欠き部の分だけ電力消費量を削減し得るようになる）、ひいては電力消費量を一層低減することが可能となる。

また、ＳＭＡ２が、該ＳＭＡ２の変位方向と垂直な方向の断面が略真円形状である線材とされるので、ＳＭＡ２を効率良く且つ均一に加熱することができ、ひいてはＳＭＡ２に対する電流又は電圧（パルス電流又はパルス電圧）の印加制御が容易となる。

なお、本発明は、以下の態様をとることができる。
上記実施形態では、ＳＭＡ２はその断面が略真円形状である線材として説明したが、これに限らず、図９に示すように、断面が符号６０１で示すような扁平円状（楕円状の場合を含む）、符号６０２で示すような略正方形状、或いは符号６０３、６０４で示すような略長方形状（扁平）である線材、角材或いは板材（薄材、薄板材）であってもよい。もちろんこれらの形状以外の形状であってもよい。これらの形状であっても、ＳＭＡ表面温度を一定にしないようにパルス電流を調整することで、同様の効果が得られる。ただし、通電量が多い中心部からの距離が遠くなるほど加熱（変態）し難くなるなどを考慮すると、当該中心部からの距離が同じである真円形状の方がより通電制御し易いと言える。
なお、上記パルス電流の電流値やデューティ比は、上述した条件（概略的に言うと電流値がＩ１より大きく、積算値がΣＩ１より小さい）を満たすものとされるが、その前提として、ＳＭＡの素材種類や当該断面形状、或いは大きさ（ＳＭＡ２のサイズ）により決定されるものである。当該電流値やデューティ比をＳＭＡ２の表面積と体積との関係等に基づいて決定してもよい。

本発明に係るアクチュエータ駆動装置の概略構成図である。 本発明に係るＳＭＡへ印加するパルス電流を示す図である。 図２に示すパルス電流による投入電流量が、一定電流Ｉ１による投入電流量よりも小さいことを説明するための図である。 一定電流Ｉ１を流し続けた場合の、ＳＭＡ断面における温度分布と放熱（放熱量）との関係を示す図である。 本発明に係るＳＭＡに対するパルス電流連続印加中における、ＳＭＡ断面の温度分布、及び放熱量の変化の様子について説明するための図である。 図２に示すパルス電流の一変形例を示す図である。 図６に示すパルス電流による投入電流量が、一定電流Ｉ１による投入電流量よりも小さいことを説明するための図である。 図２に示すパルス電流の一変形例を示す図である。 ＳＭＡの一変形例を示す図である。 従来一般的な、ＳＭＡに対する一定電流と変位との関係を示すグラフ図であり、（ａ）はＰ１の変位を得るために電流Ｉ１が必要であることを示し、（ｂ）はこの電流Ｉ１が一定電流であることを示す図である。

符号の説明

１ アクチュエータ駆動装置
２ ＳＭＡ（形状記憶合金、アクチュエータ）
３ 可動部
４ 付勢部
５ａ、５ｂ 固定部
６ａ、６ｂ 支持部
７ 位置センサ
８ 位置演算部
９ 電力供給部（印加手段）
１０ 駆動制御部（決定手段）
Ｉ１ 一定電流
Ｐ１ 目標変位量

Claims (8)

1. 予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、
   前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加する印加手段と、
   前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記パルス電流又はパルス電圧の前記電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、
   前記決定手段は、
   前記アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値と、
   前記一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比と
   を有する前記パルス電流又はパルス電圧を決定することを特徴とするアクチュエータ駆動装置。
2. 予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、
   前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加する印加手段と、
   前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記パルス電流又はパルス電圧の前記電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、
   前記決定手段は、
   前記アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値を有するとともに、
   前記アクチュエータの平均温度が前記目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流を流し続けた場合に比べて同等又は高い温度に達した後で、且つ、アクチュエータの変位方向と垂直な方向の断面における温度分布が平衡となる前に、該アクチュエータに対する通電をオフし、その後、前記アクチュエータの平均温度が前記目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流を流し続けた場合に比べて低い温度に達した後に、通電をオンする、というサイクルを有する
   前記パルス電流又はパルス電圧を決定することを特徴とするアクチュエータ駆動装置。
3. 予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、
   前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加する印加手段と、
   前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記パルス電流又はパルス電圧の前記電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、
   前記決定手段は、
   前記アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値に関して設定された複数の異なる電流値又は電圧値と、
   前記一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比に関して設定された複数の異なるデューティ比と
   による複数の条件から所要の条件を選択し、該選択した条件を有する前記パルス電流又はパルス電圧を決定することを特徴とするアクチュエータ駆動装置。
4. 前記印加手段は、前記所定の電流値又は電圧値、及び所定のデューティ比に加えてさらに所定の周期を有するパルス電流又はパルス電圧を印加することが可能に構成され、
   前記決定手段は、前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記パルス電流又はパルス電圧の前記電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期に関してそれぞれ設定された複数の異なる電流値又は電圧値、デューティ比、及び周期による複数の条件から所要の条件を選択し、該選択した条件を有する前記パルス電流又はパルス電圧を決定することを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ駆動装置。
5. 所定の可動部と、
   前記可動部と接続されており、予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、
   前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも所定の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有するパルス電流又はパルス電圧を印加することが可能であり、且つ、当該電流値又は電圧値とデューティ比とを変更することが可能に構成された印加手段と、
   前記アクチュエータに、該アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値と、前記一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比とを有する前記パルス電流又はパルス電圧を印加するための、該電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段と、
   前記アクチュエータの変位に応じた前記可動部の変位量を検知する検知手段とを備え、
   前記決定手段は、前記電流値又は電圧値とデューティ比との決定を行う際、前記電流値又は電圧値とデューティ比とにおける少なくとも１つを変化させるとともに、該変化の度合いを、前記検知手段により検知された可動部の変位量と前記目標変位量との差に応じて変えることを特徴とするアクチュエータ駆動装置。
6. 前記印加手段は、前記アクチュエータに、該アクチュエータの略最大の変位速度が得られる最大変位電流値又は最大変位電圧値近傍の電流値又は電圧値を有する電流又は電圧を印加することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータ駆動装置。
7. 予め所定の形状が記憶された形状記憶合金であって、所定の温度に加熱されて当該予め記憶された形状に回復するアクチュエータと、
   前記加熱するべく前記アクチュエータに、少なくとも複数種類の電流値又は電圧値と所定のデューティ比とを有する階段状の電流又は電圧を印加する印加手段と、
   前記印加手段によりアクチュエータに印加される前記階段状の電流又は電圧における前記複数種類の電流値又は電圧値とデューティ比とを決定する決定手段とを備え、
   前記決定手段は、
   前記アクチュエータを所定の目標変位量だけ変位させるのに要する一定電流の電流値よりも大きな電流値又は該電流値に対応する電圧値を少なくとも１つ有するとともに、
   前記一定電流を前記アクチュエータに印加した場合の該一定電流の積算値である投入電流量よりも少ない投入電流量となるデューティ比を有する
   前記階段状の電流又は電圧を決定することを特徴とするアクチュエータ駆動装置。
8. 前記アクチュエータは、該アクチュエータの変位方向と垂直な方向の断面が略真円形状である線材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のアクチュエータ駆動装置。