特開 2023-144230 駆動装置、駆動方法および電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023144230

(43)【公開日】2023-10-11

(54)【発明の名称】駆動装置、駆動方法および電子機器

(51)【国際特許分類】

   H02N 2/06 20060101AFI20231003BHJP

   H02N 2/04 20060101ALI20231003BHJP

   G02B 7/08 20210101ALI20231003BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20231003BHJP

【ＦＩ】

H02N2/06

H02N2/04

G02B7/08 B

G02B7/04 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022051111

(22)【出願日】2022-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003236

【氏名又は名称】弁理士法人杉浦特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100123973

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 拓真

(74)【代理人】

【識別番号】100082762

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 正知

(74)【代理人】

【識別番号】100160440

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】高橋 和夫

【テーマコード（参考）】

2H044

5H681

【Ｆターム（参考）】

2H044BE04

2H044DA01

2H044DB04

5H681AA07

5H681BB07

5H681BB13

5H681BC01

5H681DD23

5H681FF26

5H681FF38

(57)【要約】

【課題】駆動周波数として使用可能な周波数帯域を増やすことができる駆動装置および駆動方法を提供する。
【解決手段】駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子と、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタとを備え、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを通過した駆動信号が前記圧電素子に印加される駆動装置である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子と、
ハイパスフィルタと、
ローパスフィルタと、
を備え、
前記ハイパスフィルタおよび前記ローパスフィルタを通過した前記駆動信号が前記圧電素子に印加される
駆動装置。

【請求項2】

前記ローパスフィルタで決定される回路共振周波数をｆｃ、前記ハイパスフィルタで決定される共振周波数ｆｈ、前記圧電素子のメカ共振周波数をｆｍとした場合、
ｆｈ＜ｆｍ＜ｆｃ
である
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項3】

前記圧電素子のメカ共振周波数が前記ローパスフィルタで決定される回路共振周波数の約２倍である
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項4】

前記駆動信号の駆動周波数が可聴帯域以上の周波数に設定されている
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項5】

前記駆動信号は、デューティ比が３３～６７％の矩形波電圧である
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項6】

前記ローパスフィルタを構成する素子の回路定数が変更可能である
請求項１に駆動装置。

【請求項7】

前記ハイパスフィルタを構成する素子の回路定数が変更可能である
請求項１に駆動装置。

【請求項8】

前記圧電素子は伸縮によりカメラのフォーカス用のレンズを駆動させる
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項9】

駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子に、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを通過した前記駆動信号が印加される
駆動方法。

【請求項10】

駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子と、
ハイパスフィルタと、
ローパスフィルタと、
を備え、
前記ハイパスフィルタおよび前記ローパスフィルタを通過した前記駆動信号が前記圧電素子に印加される駆動装置
を備える電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、駆動装置、駆動方法および電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

駆動軸に結合された圧電素子（ピエゾ素子）に駆動信号を供給して駆動軸を軸方向に変位させることにより移動部材を軸方向に移動させる駆動装置、いわゆるアクチユエ－タが知られている。

【0003】

そのような駆動装置としては、圧電素子とローパスフィルタを用いて構成する技術が提案されている（特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－４８９０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

圧電素子を備える駆動装置においては、圧電素子による移動部材が要求する移動速度以上を確保するための帯域、要求の電力以下に抑えて使用できる帯域、駆動装置を備える電子機器の制約上使用が制限されない帯域などに留意して駆動周波数を設定する必要がある。駆動周波数として使用可能な周波数帯域を増やして、周波数帯域内で駆動周波数として使用する帯域を変更できることが望ましい。その点において特許文献１の技術では不十分であるといえる。

【0006】

本技術はこのような問題点に鑑みなされたものであり、駆動周波数として使用可能な周波数帯域を増やすことができる駆動装置、駆動方法および電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、第１の技術は、駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子と、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタとを備え、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを通過した駆動信号が圧電素子に印加される駆動装置である。

【0008】

また、第２の技術は、駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子に、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを通過した駆動信号が印加される駆動方法である。

【0009】

さらに、第３の技術は、駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子と、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタとを備え、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを通過した前記駆動信号が前記圧電素子に印加される駆動装置を備える電子機器である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本技術の駆動装置１００の構成を示す図である。

【図2】本技術の駆動装置１００の回路構成を示す図である。

【図3】従来の駆動装置２００の構成を示す図である。

【図4】従来の駆動装置２００の回路構成を示す図である。

【図5】従来の駆動装置２００における電流の周波数特性を示す図である。

【図6】本技術の駆動装置１００における電流の周波数特性を示す図である。

【図7】従来の駆動装置２００における速度と電力の周波数特性を示す図である。

【図8】本技術の駆動装置１００における速度と電力の周波数特性を示す図である。

【図9】本技術の駆動回路１５０において回路定数を変化させた場合のキャパシタに流れる電流Ｉｃの周波数特性を示す図である。

【図10】図１０Ａは圧電素子１１０に流れる電流Ｉｍの周波数特性を示す図であり、図１０Ｂは駆動回路１５０全体に流れる電流Ｉｅの周波数特性を示す図である。

【図11】図１１Ａは第１の例の速度の特性を示すグラフであり、図１１Ｂは第１の例の電力の特性を示すグラフであり、図１１Ｃは第１の例の回路定数を示す表である。

【図12】図１２Ａは第２の例の速度の特性を示すグラフであり、図１２Ｂは第２の例の電力の特性を示すグラフであり、図１２Ｃは第２の例の回路定数を示す表である。

【図13】図１３Ａは第１乃至第４の例の速度の特性を示すグラフであり、図１３Ｂは第１乃至第４の例の電力の特性を示すグラフであり、図１３Ｃは第１乃至第４の例の回路定数を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本技術の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．実施の形態＞
［１－１．本技術の駆動装置１００と従来の駆動装置２００の構成］
［１－２．従来技術の課題と本技術の駆動装置１００の動作］
＜２．変形例＞

【0012】

＜１．実施の形態＞
［１－１．本技術の駆動装置１００と従来の駆動装置２００の構成］
図１を参照して本技術における駆動装置１００の構成について説明する。駆動装置１００は例えば電子機器としてのカメラに搭載され、カメラのフォーカス用のレンズを駆動させる用途などで使用する。駆動装置１００により本技術の駆動方法が実現される。なお、駆動装置１００をカメラにおけるレンズ（移動体）の移動に使用した場合、レンズの形状、回路部品や圧電素子１１０のばらつき、板バネの摩擦力などがレンズの移動速度に影響する。

【0013】

駆動装置１００は、圧電素子１１０、錘１２０、駆動軸１３０、移動枠１４０、駆動回路１５０により構成されている。

【0014】

圧電素子１１０は、伸縮方向の一端側が錘１２０に接着固定され、伸縮方向の他端側には駆動軸１３０の一端側が結合されている。圧電部分には対となる電極が設けられており、電極に交流電圧を印可すると圧電部分が信号に応じた伸縮を行うことで振動が発生する。

【0015】

駆動軸１３０は、一端側が圧電素子１１０に結合されていることにより圧電素子１１０の駆動に連動して軸方向に駆動自在に支持されている。

【0016】

駆動軸１３０には駆動軸１３０の径方向に板バネなどを介して与えられる付勢力によって発生する摩擦力により移動枠１４０が固定されており、移動枠１４０には移動体としてのカメラのレンズＬが固着される。なお、レンズＬはあくまで移動体の一例であり、移動体はレンズＬに限定されるものではない。駆動軸１３０は圧電素子１１０の伸縮動作に連動して動作する可動部材として構成されている。

【0017】

駆動回路１５０により圧電素子１１０に駆動信号としての鋸波形の電圧が印加されると、圧電素子１１０の伸縮により駆動軸１３０が軸方向に駆動し、駆動軸１３０の軸方向に沿って移動枠１４０が移動することになる。これにより、移動枠１４０に固着されている移動体としてのレンズＬが移動可能となる。このような駆動装置１００は圧電素子１１０の共振振動を利用しているために移動枠１４０を移動させるための駆動周波数は電子機器の構造で決定される（数十ｋＨｚ～数百ｋＨｚ程度）。一般に駆動周波数は圧電素子の共振周波数の２／３倍の周波数の信号を与えるのがよいとされる。

【0018】

駆動回路１５０は電源１５１、ハイパスフィルタ１５２、ローパスフィルタ１５３を備えて構成されている。図２に示すように、駆動回路１５０と圧電素子１１０は、キャパシタＣ１、キャパシタＣ２、キャパシタＣ３、インダクタＬ１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、および、抵抗Ｒ３により構成されている。

【0019】

圧電素子１１０をキャパシタＣ１と、直列に接続された抵抗Ｒ１、キャパシタＣ２、インダクタＬ１とが並列に接続された等価回路とする。図２の回路図は圧電素子１１０も含めて示す。

【0020】

ハイパスフィルタ１５２は、回路構成においてローパスフィルタ１５３の上流側に設けられており、抵抗Ｒ３、キャパシタＣ３、インダクタＬ３により構成されている。本技術では、駆動周波数よりも低い周波数にカットオフを有するハイパスフィルタ１５２を設けることで、従来の駆動方法に比べて消費電力を減らしながら、圧電素子１１０の駆動振幅を確保することができる。

【0021】

ローパスフィルタ１５３は抵抗Ｒ２、インダクタＬ２により構成されている。

【0022】

駆動回路１５０全体に流れる電流をＩｅ、キャパシタＣ１に流れる電流をＩｃ、ハイパスフィルタ１５２に流れる電流をＩｈ、圧電素子１１０に流れて振動を発生させる電流をＩｍとする。電流Ｉｅに駆動電圧Ｖをかけたものが圧電素子１１０で使用される電力となる。なお、圧電素子１１０の駆動による移動枠１４０の移動速度∝電流Ｉｍとする。また、電流Ｉｃは圧電素子１１０の先端速度に比例する。

【0023】

図３に示す従来の駆動装置２００は、圧電素子２１０、錘２２０、駆動軸２３０、移動枠２４０、駆動回路２５０により構成されている。圧電素子２１０、錘２２０、駆動軸２３０、移動枠２４０の構成は図１に示す駆動装置１００が備える圧電素子１１０、錘１２０、駆動軸１３０、移動枠１４０と同様のものである。

【0024】

図３および図４に示すように従来の駆動装置２００における駆動回路２５０はハイパスフィルタを備えず、電源２５１とローパスフィルタ２５２を備えて構成されている。駆動回路２５０においては抵抗やコイルを直列に接続して圧電素子２１０の容量成分と合わせて２次のローパスフィルタを備えるように構成される。または抵抗のみで１次のＣＲフィルタを備えるように構成される。

【0025】

図４では圧電素子２１０は、キャパシタＣ１と、直列に接続された抵抗Ｒ１、キャパシタＣ２、インダクタＬ１とが並列に接続された等価回路とする。また、ローパスフィルタ２５２は抵抗Ｒ２、インダクタＬ２により構成されている。

【0026】

図４に示すように従来の駆動回路２５０全体に流れる電流をＩｅ、キャパシタＣ１に流れる電流をＩｃ、圧電素子２１０に流れて振動を発生させる電流をＩｍとする。電流Ｉｅに駆動電圧Ｖをかけたものが圧電素子２１０で使用される電力となる。

【0027】

［１－２．従来技術の課題と本技術の駆動装置１００の動作］
次に従来の駆動装置２００における課題と本技術の駆動装置１００の動作である駆動方法について説明する。

【0028】

従来の駆動装置２００においては、圧電素子２１０には電源２５１により生成された矩形波である駆動信号が直接またはローパスフィルタ２５２を介して入力される。駆動信号は例えばデューティ比が３３～６７％の矩形波電圧であり、その駆動信号がローパスフィルタ２５２を通過して駆動周波数ｆで圧電素子２１０に印加すると、圧電素子２１０による駆動軸２３０の軸方向の振動波形がのこぎり波形状になり、軸先端はのこぎり波形上に振幅して速度差によって移動枠２４０が移動する。駆動信号のデューティ比を３３～６７％にすると移動枠１４０の移動速度が最大になる。デューティ比を５０％にすると素子の振動は対称的になり、移動枠１４０の移動速度は０となる。

【0029】

その際、電流Ｉｅと電流Ｉｍと周波数特性は図５に示すようになり、圧電素子２１０と回路共振で駆動１倍波と２倍波を組み合わせたのこぎり波形を生成し、のこぎり波形により圧電素子２１０を駆動させる。

【0030】

従来の駆動装置２００における電流Ｉｅと電流Ｉｍの周波数特性は、圧電素子２１０によるピーク、ローパスフィルタ２５２によるピークという２つの山を有する形状となる。

【0031】

図５に示すｆ１とｆ２は駆動周波数の例を示しており、駆動周波数は特性のピークではなく、ピークよりわずかに低い周波数帯域に設定している。

【0032】

図５に示す周波数特性においては、駆動周波数ｆ１と駆動周波数ｆ２のどちらにおいても、駆動周波数を低くすると電流Ｉｍが下がり圧電素子２１０による移動枠２４０の移動速度が下がる。また、駆動周波数を高くすると電流Ｉｍが上がり圧電素子２１０による移動枠２４０の移動速度が上がるが電流Ｉｅも大きくなるため駆動装置２００における消費電力が大きくなる。

【0033】

一方、本技術の駆動装置１００においては、圧電素子１１０には電源１５１により生成された矩形波である駆動信号がハイパスフィルタ１５２およびローパスフィルタ１５３を介して入力される。駆動信号は例えばデューティ比が３３～６７％の矩形波電圧である。その駆動信号がハイパスフィルタ１５２およびローパスフィルタ１５３を通過して駆動周波数ｆで圧電素子１１０に印加すると、圧電素子１１０による駆動軸１３０の軸方向の振動波形がのこぎり波形状になり、軸先端はのこぎり波形上に振幅して速度差によって移動枠１４０が移動する。

【0034】

その際、電流Ｉｅと電流Ｉｍと周波数特性は図６に示すようになり、圧電素子１１０と回路共振を２つにして反共振周波数でのこぎり波形を生成し、そののこぎり波形により圧電素子１１０を駆動させる。

【0035】

本技術の駆動装置１００における電流Ｉｅと電流Ｉｍの周波数特性は、従来の駆動装置２００とは異なり、圧電素子１１０によるピーク、ローパスフィルタ１５３によるピーク、ハイパスフィルタ１５２によるピークという３つの山を有する形状となる。

【0036】

図６に示す周波数特性における電流Ｉｅの谷は電流が流れにくい周波数帯域であり、その周波数帯域では電流Ｉｍは電流Ｉｅほど下がってはいない。よって、駆動周波数ｆ３、駆動周波数ｆ４に示すように電流Ｉｅの谷である周波数帯域を駆動周波数にすることにより圧電素子１１０に入力される電流Ｉｍを維持する、すなわち圧電素子１１０による移動枠１４０の移動速度を維持しながら電流Ｉｅを下げて消費電力を下げることができる。これにより、従来より電力効率がいい駆動装置１００を実現することができる。

【0037】

次に、本技術の駆動装置１００における圧電素子１１０による移動枠１４０の移動速度について説明する。

【0038】

図７および図８はＣＡＥ（Computer Aided Engineering）モデルで従来の駆動装置２００と本技術の駆動装置１００の効果を確認した結果である。図７は従来の駆動装置２００における電力と圧電素子２１０による移動枠２４０の移動速度の周波数特性であり、図８は本技術の駆動装置１００における電力と圧電素子１１０による移動枠１４０の移動速度の周波数特性である。

【0039】

図７に示すように従来の駆動装置２００においては、駆動周波数３０ｋｈｚ付近で確認すると、移動枠１４０の移動速度を上げようとすると電力も上がることがわかる。速度が上がる周波数帯域では電力も上がっている。

【0040】

一方、図８に示すように、本技術の駆動装置１００では電力のピーク帯域がシフトしている。また、圧電素子１１０による移動枠１４０の移動速度が略一定になっている周波数帯域（約３３ｋＨｚ～３７ｋＨｚ）が存在する。その速度が略一定である周波数帯域内であればどの周波数を駆動周波数にしても移動枠１４０の移動速度を維持しつつ、圧電素子１１０に流れる電流を減らすことで消費電力を下げて電力効率を高めることができる。

【0041】

よって、本技術の駆動装置１００は、ハイパスフィルタ１５２とローパスフィルタ１５３を組み合わせて用いることで駆動周波数として使用可能な周波数帯域を増やすことができる。

【0042】

また、本技術の駆動装置１００は、ハイパスフィルタ１５２とローパスフィルタ１５３を組み合わせて用いることで従来の周波数帯域とは異なる帯域を駆動周波数としても移動枠１４０の速度を出すことができる。ハイパスフィルタ１５２のカットオフ周波数や回路定数を変更することで圧電素子１１０の性能が確保できる帯域を変化させることができるので、移動枠１４０の移動速度を変えることなく駆動周波数として使用する周波数を選択できるようになる。これにより、圧電素子１１０を駆動させるための駆動周波数を変更することができるようになる。

【0043】

このように本技術では、駆動周波数に対する移動枠１４０の移動速度変化が低いロバストな構成を実現させて駆動装置１００および駆動装置１００が搭載される電子機器の品質を向上させることができる。

【0044】

例えば、従来の駆動装置２００では駆動周波数が約３０ＫＨｚで速度が３３．５ｍｍ／ｓ／１Ｗであるが、本技術の駆動装置１００では駆動周波数約３５ＫＨｚで速度が４２．５ｍｍ／ｓ／１Ｗとなり、本技術により電力効率を約３０％高めることができる。このように、ハイパスフィルタ１５２を設けることで駆動周波数を３５ｋＨｚに設定しても圧電素子１１０による移動枠１４０の移動速度を保つことができ、さらに駆動時の消費電力も減らすことができる。

【0045】

なお、上述の本技術の駆動装置１００における駆動周波数３５ｋＨｚはあくまで一例であり、本技術はその駆動周波数に限定されるものではない。

【0046】

本技術の駆動装置１００においては、圧電素子１１０と駆動回路１５０で構成された周波数特性において、圧電素子１１０のメカ共振周波数ｆｍとローパスフィルタ１５３の回路共振周波数ｆｃに加えて、ハイパスフィルタ１５２の共振周波数ｆｈが得られる。

【0047】

本技術においては回路定数を変えることで圧電素子１１０のメカ共振周波数ｆｍ、ハイパスフィルタ１５２の共振周波数ｆｈ、ローパスフィルタ１５３の回路共振周波数ｆｃを変更することができる。

【0048】

メカ共振周波数ｆｍ近傍を駆動周波数とし、回路共振周波数ｆｃが駆動周波数の二倍になるように駆動周波数を設定するが、ハイパスフィルタ１５２とローパスフィルタ１５３の回路定数の回路定数を変更することで性能が出る駆動周波数を任意に調整することができる。

【0049】

ハイパスフィルタ１５２の共振周波数ｆｈ、ローパスフィルタ１５３の回路共振周波数ｆｃ、圧電素子１１０のメカ共振周波数ｆｍは下記の式１の関係を有していることが望ましい。これにより、従来の駆動装置２００において用いている駆動周波数に近い周波数帯域で新たな駆動周波数を設定することができる。

【0050】

［式１］
ｆｈ＜ｆｍ＜ｆｃ

【0051】

また、圧電素子１１０の駆動により移動枠１４０を移動させるためには回路共振周波数ｆｃがメカ共振周波数ｆｍの概ね２倍の関係になっている必要があり、回路共振周波数ｆｃとメカ共振周波数ｆｍが下記の式２の関係を有している必要がある。

【0052】

［式２］
２×ｆｍ≒ｆｃ

【0053】

例えば、圧電素子１１０の等価回路を構成するキャパシタＣ１、抵抗Ｒ１、キャパシタＣ２、インダクタＬ１の回路定数を下記のように設定する。

【0054】

キャパシタＣ１：～１００ｎＦ
抵抗Ｒ１：～０．２Ω
キャパシタＣ２：～３００ｎＦ
インダクタＬ１：～１００ｕＨ

【0055】

そして、ローパスフィルタ１５３を構成するインダクタＬ２、ハイパスフィルタ１５２を構成するキャパシタＣ３およびインダクタＬ３の回路定数を変化させることにより、図９Ａ、図９Ｂの圧電素子１１０の先端振幅で示すように、ハイパスフィルタ１５２の共振周波数ｆｈ、ローパスフィルタ１５３の回路共振周波数ｆｃ、圧電素子１１０のメカ共振周波数ｆｍを変化させることができる。この結果をもとに駆動周波数を決定することができる。図９Ａ、図９Ｂでは各周波数特性のピークの位置が低い側から共振周波数ｆｈ、メカ共振周波数ｆｍ、回路共振周波数ｆｃである。図９Ａ、図９Ｂは電流Ｉｃの周波数特性を示すものであり、電流Ｉｃは圧電素子１１０の先端速度に比例する。なお、図９に示す回路定数はあくまで一例であり、本技術はその値に限定されるものではない。

【0056】

また、圧電素子１１０に流れる電流Ｉｍと逆向きの電流Ｉｈがハイパスフィルタ１５２に流れるように駆動回路１５０を設計することにより、駆動装置１００における消費電力を減少させることができる。

【0057】

圧電素子１１０に流れる電流Ｉｍと逆向きの電流Ｉｈがハイパスフィルタ１５２に流れる場合の電流Ｉｍの周波数特性は図１０Ａに示すようになり、電流Ｉｅの周波数特性は図１０Ｂに示すようになる。

【0058】

図１０Ａに示すように電流Iｍの特性は変化していないため、圧電素子１１０の駆動による移動枠１４０の移動速度は変わらない。一方、ハイパスフィルタ１５２を設けて、そのハイパスフィルタ１５２の回路定数を適切に設定することにより、図１０Ｂに示すように電流Ｉｅの特性においては電流が流れない反共振周波数をシフトさせることにより、電流Ｉｅを下げることができる。

【0059】

よって、図１０Ｂのグラフにおいて電流Ｉｅが下がっている周波数帯域を駆動周波数とすることにより、圧電素子１１０に流れる電流Ｉｍの特性を変化させず、すなわち圧電素子の振動による移動枠１４０の速度を下げることなく、電流Ｉｅを下げることができる。

【0060】

電流Ｉｍに対する電流Ｉｈの位相差が１８０度で電流Ｉｍに対して電流Ｉｈが逆向きになってハイパスフィルタ１５２に流れることにより、図１０Ｂのグラフの谷間の範囲では電流Ｉｅが減っている。

【0061】

電流Ｉｍに対して電流Ｉｈは逆向きであるため、駆動回路１５０全体に流れる電流Ｉｅを含めて下記の式３の関係が成り立ち、駆動装置１００全体における電流量が減少する。

【0062】

［式３］
Ｉｅ＝Ｉｈ＋Iｍ≒０

【0063】

ハイパスフィルタ１５２を設けることにより振動の速度はほぼ一定のままで消費電力を減少させることができるので電力効率を高めることができる。

【0064】

また、駆動装置１００の回路定数を調整することにより、駆動装置１００のＦＶ特性（速度と周波数の特性）を変化させて、速度周波数特性のピークの位置を変化させることができる。これにより複数の最適な駆動周波数を設定することができる。

【0065】

例えば、ローパスフィルタ１５３を構成するインダクタＬ２を６０～８０ｕＨとし、ハイパスフィルタ１５２を構成するキャパシタＣ３を１．５uＦとし、インダクタＬ３を８０～１００ｕＨとした場合、駆動装置１００のＦＶ特性は図１１Ａに示すようになり、電力特性は図１１Ｂに示すようになる。この場合、駆動周波数を２６～２８ｋＨｚにすることにより最適な速度で移動枠１４０を移動させることができる。

【0066】

また、ローパスフィルタ１５３を構成するインダクタＬ２を～１５ｕＨとし、ハイパスフィルタ１５２を構成するキャパシタＣ３を１～１．５uＦとし、インダクタＬ３を～６０ｕＨとした場合、駆動装置１００のＦＶ特性は図１２Ａに示すようになり、電力特性は図１２Ｂに示すようになる。この場合、駆動周波数を３４～３６ｋＨｚにすることにより最適な速度で移動枠１４０を移動させることができる。

【0067】

このように速度が最適となる駆動周波数を変化させることができることにより、特定の周波数帯域を避けるようにして駆動周波数を設定できるようになる。

【0068】

例えば図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、２０ｋＨｚ以下は音のノイズになり得る可聴帯域であり、２６～２９ｋＨｚが他の共振デバイスの振動と干渉する帯域であり、３０ｋＨｚ以上がカメラのイメージャの磁気ノイズに干渉する帯域であるとする。これらの干渉を避けるために干渉する周波数帯域を回避するように駆動装置１００を設計する必要がある。ただし、従来は駆動周波数を変更すると共振特性をうまく使えず速度がでなかったり、また消費電力が大きくなったりする問題があった。

【0069】

それに対して本技術では、図１３Ｃの表に示すように回路定数を設定することにより、それらの干渉帯域を避けつつ、速度が最適となる周波数帯域に駆動周波数を設定することができる。

【0070】

図１３Ｃの表のＡに示す回路定数では駆動周波数が２３～２５ｋＨｚで最適な速度になる。また、図１３Ｃの表のＢに示す回路定数では駆動周波数が３３～３６ｋＨｚで最適な速度になる。図１３Ｃの表のＣは逆走になる回路定数の組み合わせである。表のＡ、Ｂ、Ｃ、いずれの回路定数でも駆動信号の駆動周波数を可聴帯域以上の周波数に設定することができる。図１３Ｃの表のＤに示す回路定数は、従来の駆動装置２００における回路定数である。なお、上述した磁気ノイズの干渉領域はあくまで一例であり、駆動装置１００が搭載される電子機器の種類や機種などによってその干渉帯域は異なり、電子機器によってはその干渉帯域を避けるか否かを選択して駆動周波数を決定することになる。

【0071】

以上のようにして本技術の駆動装置１００が動作する。本技術によれば、駆動周波数として使用可能な周波数帯域を増やすことができる。また、圧電素子１１０による移動枠１４０の移動速度を維持しながら消費電力を下げることができ、従来より電力効率がいい駆動装置１００を実現することができる。また、駆動周波数に対する移動枠１４０の移動速度変化が低いロバストな構成を実現させて駆動装置１００および駆動装置１００が搭載される電子機器の品質を向上させることができる。

【0072】

＜２．変形例＞
以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、本技術は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

【0073】

実施の形態では電子機器としてのカメラにおけるレンズを駆動させる例を挙げて説明したが、本技術はカメラのレンズに限らず、カメラの撮像素子や、超音波モータ、ロボット、医療用マニピュレータ、ヘッドマウントディスプレイにおける画像補正など、駆動する構成を有する様々な機器に適用することができる。

【0074】

本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子と、
ハイパスフィルタと、
ローパスフィルタと、
を備え、
前記ハイパスフィルタおよび前記ローパスフィルタを通過した前記駆動信号が前記圧電素子に印加される
駆動装置。
（２）
前記ローパスフィルタで決定される回路共振周波数をｆｃ、前記ハイパスフィルタで決定される共振周波数ｆｈ、前記圧電素子のメカ共振周波数をｆｍとした場合、
ｆｈ＜ｆｍ＜ｆｃ
である（１）に記載の駆動装置。
（３）
前記圧電素子のメカ共振周波数が前記ローパスフィルタで決定される回路共振周波数の約２倍である（１）または（２）に記載の駆動装置。
（４）
前記駆動信号の駆動周波数が可聴帯域以上の周波数に設定されている（１）から（３）のいずれかに記載の駆動装置。
（５）
前記駆動信号は、デューティ比が３３～６７％の矩形波電圧である（１）から（４）のいずれかに記載の駆動装置。
（６）
前記ローパスフィルタを構成する素子の回路定数が変更可能である（１）から（５）のいずれかに記載の駆動装置。
（７）
前記ハイパスフィルタを構成する素子の回路定数が変更可能である（１）から（６）のいずれかに記載の駆動装置。
（８）
前記圧電素子は伸縮によりカメラのフォーカス用のレンズを駆動させる（１）から（７）のいずれかに記載の駆動装置。
（９）
駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子に、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを通過した前記駆動信号が印加される
駆動方法。
（１０）
駆動信号の印加に応じて伸縮する圧電素子と、
ハイパスフィルタと、
ローパスフィルタと、
を備え、
前記ハイパスフィルタおよび前記ローパスフィルタを通過した前記駆動信号が前記圧電素子に印加される駆動装置
を備える電子機器。

【符号の説明】

【0075】

１００・・・駆動装置
１１０・・・圧電素子
１５２・・・ハイパスフィルタ
１５３・・・ローパスフィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】