(57)【要約】【課題】可動部を固定部に対して一対のトーションバーで揺動可能に軸支するアクチュエータを、高調波成分を含む波形の駆動信号で駆動する場合に、高調波成分に起因する可動部の共振振動を抑制する。【解決手段】波形データを格納する波形メモリ１と、可動部の振れ角情報に基づいて駆動信号の振幅を演算する振幅演算部２と、振幅演算部２からのデジタル駆動信号をアナログ駆動信号に変換するＤ／Ａ変換器３と、可動部が共振振動する共振周波数成分を前記アナログ駆動信号から除去するノッチフィルタ４と、ノッチフィルタ４のフィルタ出力に基づいて可動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部５とを備えて構成した。【選択図】図１
2010092018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部にトーションバーを介して揺動可能に軸支した可動部と、該可動部を前記トーションバーの軸回りに揺動させる駆動力を発生する駆動力発生部とを備えるアクチュエータの駆動装置であって、
高調波成分を含む波形の駆動信号を生成する信号生成部と、
前記駆動信号から、前記可動部が共振振動する共振周波数成分を除去する共振成分除去部と、
該共振成分除去部で共振周波数成分が除去された駆動信号を前記駆動力発生部に供給して前記駆動力を発生させる駆動信号供給部と、
を備えて構成したことを特徴とするアクチュエータの駆動装置。
【請求項２】
前記共振成分除去部が、前記信号生成部で生成された駆動信号を入力し、前記共振周波数成分を含む所定の周波数帯域を除去して出力する帯域除去フィルタを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項３】
前記帯域除去フィルタがノッチフィルタであることを特徴とする請求項２記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項４】
前記共振成分除去部が、前記信号生成部で生成された駆動信号を入力し、前記共振周波数成分を含む高周波帯域を除去して出力するローパスフィルタを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項５】
前記信号生成部が、駆動信号の基本周波数の正弦波、及び、前記基本周波数の整数倍の周波数の正弦波をそれぞれ発生させ、これら正弦波の合成によって駆動信号を生成する構成であって、
前記共振成分除去部が、前記正弦波のうちの共振周波数近傍の周波数の正弦波を、前記合成処理の対象から除外することで、前記駆動信号から共振周波数成分を除去することを特徴とする請求項１記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項６】
前記共振成分除去部が、共振周波数付近の高調波成分と同じ周波数で同振幅でかつ逆位相の位相反転信号を生成し、該位相反転信号を駆動信号に付加することで、前記駆動信号から共振周波数成分を除去することを特徴とする請求項１記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項７】
前記共振成分除去部が、前記駆動信号から除去する周波数帯域及び／又は当該帯域での信号レベルの減衰量を、前記可動部の共振特性に応じて可変に設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項８】
前記可動部の共振周波数を検出する共振周波数検出部と、
前記共振周波数検出部で検出された共振周波数に応じて、前記共振成分除去部で前記駆動信号から除去する周波数成分を変更する除去成分変更部と、
を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項９】
前記可動部の共振周波数を検出する共振周波数検出部と、
前記共振周波数検出部で検出された共振周波数に応じて、前記アクチュエータの温度を制御する温度制御部と、
を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１０】
前記共振周波数検出部が、
前記アクチュエータの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサで検出された前記アクチュエータの温度に対応する共振周波数を算出する共振周波数算出部と、
を含むことを特徴とする請求項８又は９記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１１】
前記共振周波数検出部が、
前記可動部の動きを検出する位置センサと、
前記位置センサの検出信号から共振周波数を検出する周波数検出部と、
を含むことを特徴とする請求項８又は９記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１２】
前記可動部の動きを検出する位置センサと、
前記位置センサの検出信号から共振周波数帯域の振幅を検出する振幅検出部と、
前記振幅検出部で検出される共振周波数帯域の振幅が小さくなる方向に、前記共振成分除去部で前記駆動信号から除去する周波数成分を変更する除去成分変更部と、
を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１３】
前記可動部の動きを検出する位置センサと、
前記位置センサの検出信号から共振周波数帯域の振幅を検出する振幅検出部と、
前記振幅検出部で検出される共振周波数帯域の振幅が小さくなる方向に、前記アクチュエータの温度を変更する温度制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１４】
前記駆動力発生部が、前記駆動信号によって交流電流が供給される駆動コイルを含み、
前記温度制御部が、前記駆動コイルに供給する直流電流を変更することで、前記アクチュエータの温度を制御することを特徴とする請求項９又は１３記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１５】
前記信号生成部が、鋸歯状波形の駆動信号を生成することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１６】
前記アクチュエータは、前記固定部、前記トーションバー及び前記可動部を半導体基板で一体形成して構成されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１７】
前記アクチュエータは、前記可動部に反射ミラーを備え、前記可動部を揺動駆動して前記反射ミラーに照射される光ビームの反射光を走査する光走査用アクチュエータであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１８】
前記アクチュエータは、反射光をラスタ走査する光デバイスの前記ラスタ走査における垂直走査用の光走査用アクチュエータであることを特徴とする請求項１７記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項１９】
前記光デバイスが、前記反射ミラーへの光ビームの照射を、画像データに基づいて制御して、前記画像データに対応する画像を表示するプロジェクタであることを特徴とする請求項１８記載のアクチュエータの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームの走査に好適なアクチュエータの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のアクチュエータとして、例えば特許文献１に記載されたプレーナ型電磁アクチュエータがある。
この電磁アクチュエータは、半導体基板を異方性エッチングして、枠状の固定部と、可動部と、固定部に可動部を揺動可能に軸支するトーションバー（梁部）とを一体形成し、可動部に駆動コイルを設け、トーションバーの軸方向と平行な可動部両端縁部の駆動コイル部分に静磁界を作用させる静磁界発生手段（例えば永久磁石）を設ける構成である。
【０００３】
この電磁アクチュエータは、外部の駆動回路から駆動コイルに交流電流を供給すると、駆動コイルを流れる電流と静磁界発生手段の静磁界との相互作用により、可動部を揺動駆動可能な駆動力（ローレンツ力）が発生して可動部に作用し、可動部がトーションバーの軸回りに揺動する。
この可動部に反射ミラーを設ければ、可動部を揺動駆動することで反射ミラーに照射した光ビームの反射光を走査できる。従って、例えばレーザ光等の光ビームをラスタ走査して画像を表示するレーザプロジェクタ等の光デバイスにおける光走査用アクチュエータとして好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したアクチュエータでラスタ走査を実現する場合、例えば鋸歯状波形の駆動信号で光走査用アクチュエータの可動部を低速で揺動駆動することで、垂直方向の走査が行われる。
しかしながら、信号周波数の整数倍の高調波成分を含む鋸歯状波形などの駆動信号では、可動部が共振振動する共振周波数近傍の高調波成分が駆動信号に含まれることによって、可動部が共振振動を起こす虞れがある。
そして、可動部が共振振動を起こすと、可動部は微小に振動しながらトーションバー回りに揺動することになるため、走査光の揺らぎが発生し、レーザプロジェクタでは、表示される画像の画質が悪化するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、駆動信号に含まれる高調波成分に起因する可動部の共振振動を抑制できるアクチュエータの駆動装置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】
このため、請求項１の発明は、固定部にトーションバーを介して揺動可能に軸支した可動部と、該可動部を前記トーションバーの軸回りに揺動させる駆動力を発生する駆動力発生部とを備えるアクチュエータの駆動装置であって、高調波成分を含む波形の駆動信号を生成する信号生成部と、前記駆動信号から、前記可動部が共振振動する共振周波数成分を除去する共振成分除去部と、該共振成分除去部で共振周波数成分が除去された駆動信号を前記駆動力発生部に供給して前記駆動力を発生させる駆動信号供給部と、を備えて構成したこと特徴とする。
かかる構成では、高調波成分を含む波形の駆動信号から、可動部が共振振動する共振周波数成分を除去し、共振周波数成分が除去された駆動信号に基づき、可動部を揺動させる駆動力を発生させる。
【０００８】
ここで、請求項２のように、前記共振成分除去部が、前記信号生成部で生成された駆動信号を入力し、前記共振周波数成分を含む所定の周波数帯域を除去して出力する帯域除去フィルタを含むようにするとよい。
かかる構成では、帯域除去フィルタで共振周波数成分を含む所定の周波数帯域が駆動信号から除去され、前記所定の周波数帯域に含まれない周波数成分で構成される駆動信号によって、駆動力を発生させる。
そして、請求項３のように、前記帯域除去フィルタをノッチフィルタとするとよい。
【０００９】
また、請求項４のように、前記共振成分除去部が、前記信号生成部で生成された駆動信号を入力し、前記共振周波数成分を含む高周波帯域を除去して出力するローパスフィルタを含むようにすることもできる。
かかる構成では、共振周波数成分を含む高周波帯域が、駆動信号からローパスフィルタによって除去され、前記共振周波数成分よりも周波数の低い成分で構成される駆動信号によって、駆動力を発生させる。
【００１０】
また、請求項５のように、前記信号生成部が、駆動信号の基本周波数の正弦波、及び、前記基本周波数の整数倍の周波数の正弦波をそれぞれ発生させ、これら正弦波の合成によって駆動信号を生成する構成であって、前記共振成分除去部が、前記正弦波のうちの共振周波数近傍の周波数の正弦波を、前記合成処理の対象から除外することで、前記駆動信号から共振周波数成分を除去するようにすることができる。
かかる構成では、信号生成部が、駆動信号の基本周波数の正弦波、及び、前記基本周波数の整数倍の周波数の正弦波を合成して駆動信号を生成するが、共振周波数近傍の周波数の正弦波を前記合成処理の対象から除外し、共振周波数近傍の周波数の正弦波を用いずに駆動信号を生成させる。
【００１１】
また、請求項６のように、前記共振成分除去部が、共振周波数付近の高調波成分と同じ周波数で同振幅でかつ逆位相の位相反転信号を生成し、該位相反転信号を駆動信号に付加することで、前記駆動信号から共振周波数成分を除去するようにすることができる。
かかる構成では、駆動信号に対して、共振周波数付近の高調波成分と同じ周波数で同振幅でかつ逆位相の位相反転信号を付加することで、共振周波数成分を相殺する。
【００１２】
ここで、請求項７のように、前記共振成分除去部が、前記駆動信号から除去する周波数帯域及び／又は当該帯域での信号レベルの減衰量を、前記可動部の共振特性に応じて可変に設定するとよい。
かかる構成では、可動部の共振特性の違いによって、共振振動が発生する周波数域の広狭が発生し、また、共振周波数で発生する振動エネルギーが異なるので、駆動信号から除去する周波数帯域及び／又は当該帯域での信号レベルの減衰量を、可動部の共振特性に応じて変更する。
【００１３】
また、請求項８のように、前記可動部の共振周波数を検出する共振周波数検出部と、前記共振周波数検出部で検出された共振周波数に応じて、前記共振成分除去部で前記駆動信号から除去する周波数成分を変更する除去成分変更部と、を設けるとよい。
かかる構成では、そのときの実際の共振周波数を検出し、検出した共振周波数の成分が駆動信号から除去されるように、共振成分除去部が駆動信号から除去する周波数成分を変更する。
【００１４】
また、請求項９のように、前記可動部の共振周波数を検出する共振周波数検出部と、前記共振周波数検出部で検出された共振周波数に応じて、前記アクチュエータの温度を制御する温度制御部と、を設けるようにしてもよい。
かかる構成では、アクチュエータの温度が変化して可動部の共振周波数が変化すると、共振成分除去部が除去する周波数成分と、実際の共振周波数との間にずれが生じるので、共振成分除去部が除去する周波数成分が共振周波数となる温度を維持するように、アクチュエータの温度を制御する。
【００１５】
ここで、請求項１０のように、前記共振周波数検出部が、前記アクチュエータの温度を検出する温度センサと、前記温度センサで検出された前記アクチュエータの温度に対応する共振周波数を算出する共振周波数算出部と、を含むようにするとよい。
かかる構成では、アクチュエータの温度を検出し、アクチュエータの温度と可動部の共振周波数との相関から、そのときの実際の共振周波数を推定し、推定した共振周波数成分に基づいて、共振成分除去部で駆動信号から除去する周波数成分を変更するか、又は、推定した共振周波数に基づいてアクチュエータの温度を制御する。
【００１６】
また、請求項１１のように、前記共振周波数検出部が、前記可動部の動きを検出する位置センサと、前記位置センサの検出信号から共振周波数を検出する周波数検出部と、を含むようにしてもよい。
かかる構成では、可動部の動き（揺動位置）を検出する位置センサが、共振周波数成分による可動部の微振動を検出するので、位置センサの検出信号からそのときの共振周波数を検出する。
【００１７】
また、請求項１２のように、前記可動部の動きを検出する位置センサと、前記位置センサの検出信号から共振周波数帯域の振幅を検出する振幅検出部と、前記振幅検出部で検出される共振周波数帯域の振幅が小さくなる方向に、前記共振成分除去部で前記駆動信号から除去する周波数成分を変更する除去成分変更部と、を含む構成とすることができる。
かかる構成では、共振成分除去部で除去する周波数成分と、実際の共振周波数とにずれが生じると、共振周波数帯域での振幅が増大するので、共振成分除去部で除去する周波数成分を変更して、前記共振周波数帯域での振幅を小さくする。
【００１８】
また、請求項１３のように、前記可動部の動きを検出する位置センサと、前記位置センサの検出信号から共振周波数帯域の振幅を検出する振幅検出部と、前記振幅検出部で検出される共振周波数帯域の振幅が小さくなる方向に、前記アクチュエータの温度を変更する温度制御部と、を含む構成とすることができる。
かかる構成では、アクチュエータの温度が変化すると、共振成分除去部で除去する周波数成分と、実際の共振周波数とにずれが生じ、共振周波数帯域での振幅が増大するので、アクチュエータの温度を変更して、前記共振周波数帯域での振幅を小さくする。
【００１９】
ここで、請求項１４のように、前記駆動力発生部が、前記駆動信号によって交流電流が供給される駆動コイルを含み、前記温度制御部が、前記駆動コイルに供給する直流電流を変更することで、前記アクチュエータの温度を制御するとよい。
かかる構成では、交流電流が供給されることで可動部を揺動させる駆動力を発生する駆動コイルに対し、直流電流を供給させるようにし、更に、この直流電流を変更することで、駆動コイルの発熱量を制御し、以って、アクチュエータの温度を制御する。
【００２０】
また、請求項１５のように、前記信号生成部が、鋸歯状波形の駆動信号を生成するとよい。
かかる構成では、信号生成部が、鋸歯状波形の駆動信号を生成し、この高調波成分を含む鋸歯状波形の駆動信号から、共振周波数成分を除去する。
【００２１】
また、請求項１６のように、前記アクチュエータは、前記固定部、前記トーションバー及び前記可動部を半導体基板で一体形成して構成されるとよい。
かかる構成では、アクチュエータを構成する固定部、トーションバー及び可動部は、エッチングなどの半導体製造技術を用いて、一体的に形成される。
【００２２】
また、請求項１７のように、前記アクチュエータは、前記可動部に反射ミラーを備え、前記可動部を揺動駆動して前記反射ミラーに照射される光ビームの反射光を走査する光走査用アクチュエータとすることができる。
かかる構成では、反射ミラーを揺動駆動させる駆動信号から、共振周波数成分を除去する処理がなされる。
【００２３】
また、請求項１８のように、前記アクチュエータは、反射光をラスタ走査する光デバイスの前記ラスタ走査における垂直走査用の光走査用アクチュエータとすることができる。
かかる構成では、光走査用アクチュエータがラスタ走査における垂直走査に用いられるアクチュエータであって、可動部を低速で揺動駆動する場合に、駆動信号から共振周波数成分を除去する処理がなされる。
【００２４】
また、請求項１９のように、前記光デバイスを、前記反射ミラーへの光ビームの照射を、画像データに基づいて制御して、前記画像データに対応する画像を表示するプロジェクタとすることができる。
かかる構成では、共振周波数が除去された駆動信号に基づいて反射ミラーが揺動駆動され、この反射ミラーへの光ビームの照射を、画像データに基づいて制御することで、画像が表示される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のアクチュエータの駆動装置によれば、高調波成分を含む波形の駆動信号から、可動部が共振振動する共振周波数成分を除去して、駆動力発生部を駆動する構成としたので、駆動信号に含まれる高調波成分に起因する可動部の共振振動を抑制でき、これにより、可動部が微小振動しながら揺動することが抑制され、例えばプロジェクタ等のような光ビームをラスタ走査して画像を表示する光デバイスに使用しても、良好な画質の画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図２】本発明の第１実施形態における鋸歯状波形の生成処理の別の例を示す図
【図３】前記第１実施形態におけるアクチュエータの一例を示す平面図
【図４】前記第１実施形態で可動部の振れ角（位置）を検出するピエゾ素子のブリッジ回路を示す回路図
【図５】前記第１実施形態でアクチュエータを駆動する鋸歯状波形の駆動信号を示す図
【図６】前記第１実施形態における鋸歯状波形の駆動信号のパワースペクトルを示す図
【図７】前記第１実施形態において共振周波数成分による微振動を伴う可動部の動作状態を示す図
【図８】前記第１実施形態におけるノッチフィルタのフィルタ特性を示す図
【図９】前記第１実施形態のノッチフィルタを設けた場合の可動部の動作状態を示す図
【図１０】本発明の第２実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図１１】前記第２実施形態におけるローパスフィルタのフィルタ特性を示す図
【図１２】前記第２実施形態におけるフィルタ出力を示す図
【図１３】アクチュエータの温度変化による共振周波数ｆｒの変化を示す図
【図１４】本発明の第３実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図１５】本発明の第４実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図１６】前記第４実施形態の作用を示す説明図
【図１７】本発明の第５実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図１８】本発明の第６実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図１９】本発明の第７実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図２０】前記第７実施形態の振幅比較部の構成を示すブロック図
【図２１】本発明の第８実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図２２】本発明を適用するレーザプロジェクタの構成の一例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るアクチュエータの駆動装置の第１実施形態を示すブロック図である。
図１において、第１実施形態の駆動装置１０１は、鋸歯状波形信号の１周期分のデジタルデータを格納する波形メモリ１と、後述するアクチュエータ１０の可動部１３の振れ角を示す振れ角情報（位置情報）に基づいて鋸歯状波形の駆動信号の振幅を演算し、前記波形メモリ１に格納されている鋸歯状波形信号と前記振幅とに基づき、鋸歯状波形でかつ前記演算した振幅のデジタル駆動信号を生成する振幅演算部２と、振幅演算部２から出力されるデジタル駆動信号をアナログ駆動信号に変換するＤ／Ａ変換器３と、Ｄ／Ａ変換器３から出力されたアナログ駆動信号から、前記可動部１３が共振振動する共振周波数成分を除去するノッチフィルタ４（共振成分除去部）と、ノッチフィルタ４を通過したアナログ駆動信号に基づいてアクチュエータ１０の駆動力発生部に駆動信号を供給して駆動力を発生させる駆動信号供給部５と、を備えて構成される。ここで、波形メモリ１と振幅演算部２とで信号生成部１０２が構成される。
【００２８】
図１に示す構成では、波形メモリ１を用いて駆動信号の基本波形である鋸歯状波形を生成させるが、波形メモリ１に代えて鋸歯状波形を演算で生成する波形演算部を備えることができる。前記波形演算部は、例えば図２に示すように、１クロック毎にカウント値を０から増大させ、カウント値が既定値（例えば１０２４）に達した時点で、カウント値を０にリセットし、再度、カウント値を０から１クロック毎に増大させる処理を繰り返し、前記カウント値をＤ／Ａ変換することで鋸歯状波形を生成させるものである。
尚、波形メモリ１に代えて前記波形演算部を設ける構成は、後述する第２〜第８実施形態にも適用可能である。また、鋸歯状波形等の駆動信号の基本波形を演算で生成する方法としては、上記のカウント値を用いる方法に限定されるものではなく、公知の種々の方法を適用できる。
【００２９】
この駆動装置１０１によって駆動される前記アクチュエータ１０の一例を図３に示す。
図３において、このアクチュエータ１０は、半導体製造技術を利用して製造した電磁駆動式のプレーナ型アクチュエータである。
図３において、このアクチュエータ１０は、枠状の固定部１１と、可動部１３と、前記可動部１３を固定部１１に対し揺動可能に軸支する一対のトーションバー（梁部）１２，１２とを備えて構成され、前記固定部１１、トーションバー１２，１２及び可動部１３は、半導体基板を用いて一体に形成される。
【００３０】
可動部１３の周縁部には、通電により磁界を発生する駆動コイル１４が形成され、駆動コイル１４の両端は、固定部１１に形成した一対の電極端子１５，１５に接続され、電極端子１５，１５は、図１に示す駆動信号供給部５に対し、例えばワイヤーボンディング等により電気的に接続される。
また、トーションバー１２，１２の軸方向と平行な可動部対辺部と対面する固定部１１の外方には、一対の永久磁石１６，１６が、互いに反対磁極を対向して配置されており、この一対の永久磁石１６，１６は、トーションバー１２，１２の軸方向と平行な可動部対辺部の駆動コイル１４部分に静磁界を作用させる。
【００３１】
この電磁駆動式アクチュエータ１０は、駆動信号供給部５から駆動コイル１４に駆動信号として駆動電流（交流電流）を供給すると、駆動コイル１４に流れる電流と永久磁石１６，１６の静磁界との相互作用により駆動力（ローレンツ力）が発生し、可動部１３がトーションバー１２，１２回りに当該トーションバー１２，１２の捩れ量に応じて発生する弾性復元力に抗して回動する。ここで、駆動コイル１４と一対の永久磁石１６，１６とで駆動力発生部が構成される。尚、永久磁石１６，１６に代えて電磁石を設けてもよい。
【００３２】
また、前記トーションバー１２，１２それぞれには、トーションバー１２，１２の軸を挟んで対向配置される一対のピエゾ素子（歪ゲージ）１７ａ，１７ｂが設けられており、これら４個のピエゾ素子１７で図４に示すようにブリッジ回路を構成する。
そして、可動部１３の揺動に伴ってトーションバー１２，１２が捩れることで発生するピエゾ素子１７の抵抗値変化が、前記ブリッジ回路の出力変化として検出され、前記ブリッジ回路の出力が、可動部１３の振れ角情報（可動部１３の位置情報）として前記振幅演算部２（信号生成部１０２）に出力される。
【００３３】
前記ピエゾ抵抗素子１７が、例えばｐ型拡散抵抗により形成されている場合、ピエゾ抵抗素子１７ａ，１７ａに引張応力が加わり、ピエゾ抵抗素子１７ｂ，１７ｂに圧縮応力が加わると、ピエゾ抵抗素子１７ａ，１７ａの抵抗値は増加し、ピエゾ抵抗素子１７ｂ，１７ｂの抵抗値は減少するため、前記図４のブリッジ回路の出力電圧Ｖ（Ｖ＝Ｖａ−Ｖｂ）の値は負になる。
また、可動部１３の傾き方向が切り替わって、ピエゾ抵抗素子１７ｂ，１７ｂに引張応力が加わり、ピエゾ抵抗素子１７ａ，１７ａに圧縮応力が加わるようになると、ピエゾ抵抗素子１７ａ，１７ａの抵抗値は減少し、ピエゾ抵抗素子１７ｂ，１７ｂの抵抗値は増加するため、前記図４のブリッジ回路の出力電圧Ｖ（Ｖ＝Ｖａ−Ｖｂ）の値は正になる。
【００３４】
従って、前記ブリッジ回路の出力電圧Ｖの正負から、可動部１３の傾き方向を判断でき、また、電圧値から傾斜角（振れ角）を検出することができ、この振れ角情報（位置情報）に基づいて、前記振幅演算部２で駆動信号の振幅が演算される。
尚、振れ角情報（位置情報）を検出する位置センサとしては、上記のピエゾ抵抗素子１７を用いるセンサの他、可動部１３に検出コイルを設けて振れ角（位置）を検出するセンサや、レーザ光の反射に基づいて振れ角（位置）を検出するセンサなどを用いることができ、更には、前記駆動コイル１４に流れる電流の検出値を振れ角情報（位置情報号）とすることもできる。
【００３５】
次に、本実施形態の駆動装置１０１の動作について説明する。
前記波形メモリ１には、図５に示すように、予め設定される基本周波数ｆｏの鋸歯状波形の１周期（Ｔ＝１／ｆo）分の波形データが格納されている。
前記振幅演算部２は、アクチュエータ１０の可動部１４の実際の振れ角に応じた振幅の鋸歯状波形の駆動信号を、波形メモリ１内の波形データを用いて生成し出力する。
前記振幅演算部２からのデジタル駆動信号は、Ｄ／Ａ変換器３でアナログ駆動信号に変換されてノッチフィルタ４に入力される。
【００３６】
図６は、前記鋸歯状波形信号のパワースペクトルを示し、この図６に示すように、鋸歯状波形の駆動信号には、可動部１３の目標揺動周期に対応する基本周波数ｆｏの整数倍の高調波成分が含まれている。換言すれば、前記鋸歯状波形信号は、基本周波数ｆｏの正弦波に対し、整数倍の周波数の正弦波を合成することで生成される信号である。
一方、アクチュエータ１０の可動部１３は、共振を起こす固有振動数を有している。
【００３７】
このため、図６に示すように、例えば鋸歯状波形の駆動信号の高調波成分として、アクチュエータ１０の可動部１３の共振周波数ｆｒに一致する周波数の高調波成分を含むか、或いは、共振周波数ｆｒに近い周波数の高調波成分を含む場合、ノッチフィルタ４を設けずにＤ／Ａ変換器３からの鋸歯状波形の駆動信号をそのまま駆動信号供給部５に与えると、駆動信号供給部５からの駆動信号により駆動される可動部１３は共振振動を起こし、可動部１３は、図７に示すように微小に振動しながら揺動動作する。
尚、図７では、可動部１３が水平状態にあるときを振れ角０度として表している。
【００３８】
そこで、前記ノッチフィルタ４のフィルタ特性を、図８に示すように、可動部１３が共振振動する共振周波数ｆｒを中心とした所定の周波数帯域を減衰させるように設定し、ノッチフィルタ４によって、鋸歯状波形の駆動信号に含まれる高調波成分のうちの前記共振周波数ｆｒ付近の周波数帯域の成分（少なくとも図６に示す９ｆoの高調波成分）を除去する。
そして、ノッチフィルタ４を通過した駆動信号、即ち、共振周波数ｆｒ付近の周波数の高調波成分が除去された駆動信号（電圧信号）に基づいて、駆動信号供給部５からアクチュエータ１０の駆動コイル１４に駆動信号（交流電流）を供給し、可動部１３を揺動駆動する。
【００３９】
かかる構成の駆動装置１０１によれば、アクチュエータ１０の可動部１３を駆動する場合に、駆動信号から共振周波数ｆｒ付近の周波数の高調波成分が除去されるから、可動部１３の共振振動を抑制でき、図９に示すように、可動部１３を、微小振動することなく円滑に揺動動作させることができる。
上記第１実施形態では、フィルタ（共振成分除去部）として、帯域除去フィルタであるノッチフィルタ４を用いたが、図１０に示す第２実施形態のように、ノッチフィルタ４に代えてローパスフィルタ１９を備える構成とすることができる。
【００４０】
図１０に示す第２実施形態では、可動部１３の共振周波数ｆｒを含む高周波帯域の周波数成分を、鋸歯状波形の駆動信号から除去するように、ローパスフィルタ１９のフィルタ特性（遮断周波数ｆｃ）を設定する。
図１１に、ローパスフィルタ１９を用いる場合における当該ローパスフィルタ１９のフィルタ特性の一例を示し、ローパスフィルタ１９の遮断周波数ｆｃを、共振周波数ｆｒよりも僅かに低い周波数に設定し、共振周波数ｆｒよりも高い周波数帯域の成分が駆動信号から除去されるようになっている。
【００４１】
上記ローパスフィルタ１９を備える第２実施形態では、鋸歯状波形の駆動信号に含まれる高調波成分のうちの前記共振周波数ｆｒを含む高周波数帯域の成分（少なくとも図６に示す９ｆo以上の高次成分）が除去され、第１実施形態と同様に、可動部１３を微小振動することなく円滑に揺動動作させることができる。
但し、ローパスフィルタ１９を用いる構成では、共振周波数ｆｒよりも高い周波数域の成分を除去し、共振振動を発生させることがない高周波成分も除去されるため、鋸歯状波形の駆動信号の直線性が低下し、図１２に示すように、ローパスフィルタ１９からの出力される駆動信号波形の上下端部（鋭角部）が丸まり、波形の直線部分がノッチフィルタ４を使用した場合と比較して短くなってしまう。
【００４２】
これに対し、ノッチフィルタ４を用いる場合、共振周波数域ｆｒを中心とする帯域のみを除去し、共振振動が発生しない周波数成分まで除去してしまうことを抑制できるので、鋸歯状波形の駆動信号における直線性の低下を抑制でき、鋸歯状波形の高い直線性を維持できる。
従って、鋸歯状波形の駆動信号における直線性の維持が要求される場合には、ノッチフィルタ４（帯域除去フィルタ）を使用することが望ましい。
【００４３】
ここで、ローパスフィルタ１９における通過周波数と阻止周波数との境界である遮断周波数ｆc（除去周波数帯域）を、可動部１３の共振特性（例えばQ値）に応じて設定することが好ましく、また、ノッチフィルタ４のフィルタ特性（除去周波数帯域及び／又は減衰量）についても、アクチュエータ１０の可動部１３の共振特性（例えばＱ値）に応じて設定することが好ましい。
【００４４】
尚、前記Ｑ値とは、共振のピークの鋭さを表す振動特性値であり、振動エルギーが最大となる周波数をω0、振動エネルギーが最大値の半値となる周波数をω1，ω2としたときに、数１に従って算出される。数１の分母の「ω2−ω1」は所謂半値幅である。
【数１】
2010092018.tif 000003
【００４５】
例えば、可動部１３の共振特性を示すＱ値が大きい場合、即ち、共振が発生する周波数帯域が狭く、狭い周波数帯域で大きな共振振動が発生する場合には、除去周波数帯域幅を狭くかつ減衰量を大きく設定し、逆に、Ｑ値が小さい場合、即ち、共振が発生する周波数帯域が広く、広い周波数帯域で比較的小さな共振振動が発生する場合には、除去周波数帯域幅を広くかつ減衰量を小さく設定する。
これにより、共振振動の発生を抑制しつつ、周波数成分が過剰に除去・減衰されることを抑制して、鋸歯状波形の維持を図ることができる。
【００４６】
但し、可動部１３の共振特性をＱ値で判断する構成に限定するものではなく、例えば、所定以上の振動エネルギーが発生する周波数帯域の幅や共振周波数ｆｒでの振動エネルギーなどを可動部１３の共振特性とし、フィルタ特性を設定させることができる。
また、上記第１，第２実施形態では、共振成分除去部に相当するフィルタ（ノッチフィルタ４，ローパスフィルタ１９）として、アナログフィルタを用いたが、デジタルフィルタを用いることができ、デジタルフィルタを用いる場合は、Ｄ／Ａ変換器３の前段にデジタルフィルタを設ける構成とする。
【００４７】
また、駆動信号から共振周波数ｆｒの成分を除去する共振成分除去部として、前記ノッチフィルタ４，ローパスフィルタ１９に代えて、駆動信号に含まれる高調波成分のうちの共振周波数ｆｒ付近の周波数の高調波成分と同じ周波数でかつ同振幅で逆位相の位相反転信号を生成し、これを、Ｄ／Ａ変換器３から出力される駆動信号に付加する位相反転信号付加部を設け、前記位相逆転信号を駆動信号に加えることで、共振周波数付近の周波数の高調波成分を相殺させる構成とすることができる。この場合、前記位相反転信号付加部が、共振成分除去部に相当することになる。
【００４８】
ところで、アクチュエータ１０の温度は、気温（環境温度）や駆動コイル１４の発熱量の変化などで変化し、前記可動部１３の共振周波数ｆｒは、アクチュエータ１０の温度変化によるヤング率やばね定数の変化に伴って変化する。
図１３は、アクチュエータ１０の温度変化に伴う可動部１３の共振周波数ｆｒの変化の一例を示し、アクチュエータ１０の温度が３５℃であるときの共振周波数ｆｒと、１０℃であるときの共振周波数ｆｒとを例示する。この図１３に示すように、一般には、温度上昇に伴って共振周波数ｆｒが減少方向に変化する。
【００４９】
ここで、フィルタ（ノッチフィルタ４，ローパスフィルタ１９）が駆動信号から除去する周波数帯域が温度変化に対して一定である場合、除去する帯域が狭い設定であると、温度変化によって除去帯域から共振周波数ｆｒが外れてしまい、フィルタで共振周波数成分を除去できなくなる。逆に、除去する帯域が広い設定であると、温度が変化してもフィルタで共振周波数成分を除去できるものの、共振周波数ｆｒ以外の周波数成分まで余分に除去することになってしまう。
【００５０】
そこで、温度変化に伴う共振周波数ｆｒの変化に対応して、フィルタ（ノッチフィルタ４，ローパスフィルタ１９）で除去する周波数帯域を変更することが好ましく、かかる構成とした第３実施形態を図１４に示す。
図１４において、前述のブリッジ回路を構成するピエゾ素子１７などで構成される振れ角センサ（位置センサ）３１からの振れ角情報（位置情報）が、帯域通過フィルタ３２に出力される。
【００５１】
前記帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）３２が通過させる周波数帯域として、温度変化による共振周波数ｆｒの変化域を包含するような周波数帯域を設定してあり、前記帯域通過フィルタ３２を通過した信号は、周波数検出回路３３に入力される。
前記周波数検出回路３３は、そのときの共振周波数ｆｒを検出する回路であり、例えばフーリエ変換などによって周波数解析を行い、帯域通過フィルタ３２を通過した信号成分のうち、最も振幅（ゲイン）の大きな周波数をそのときの共振周波数ｆｒとして検出する。
上記の帯域通過フィルタ３２及び周波数検出回路３３によって、可動部１３の共振周波数ｆｒを検出する共振周波数検出部・周波数検出部が構成される。
【００５２】
前記周波数検出回路３３で検出された共振周波数ｆｒは周波数比較部３４に出力され、周波数比較部３４では、前記周波数検出回路３３で検出された実際の共振周波数ｆｒと、ノッチフィルタ（帯域除去フィルタ）４における除去周波数帯域の中心周波数ｆｍとを比較する。
そして、前記中心周波数ｆｍを、前記実際の共振周波数ｆｒに一致させるように、前記ノッチフィルタ４の中心周波数ｆｍを変化させる。
【００５３】
前記中心周波数ｆｍの変更は、ノッチフィルタ４の中心周波数ｆｍを決めるための外付け抵抗の値を変化させることで行われ、また、スイッチトキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）を用いる場合にはクロック周波数を変化させることで、中心周波数ｆｍの変更を行える。
このように、第３実施形態における前記周波数比較部３４は、フィルタ（共振成分除去部）が駆動信号から除去する周波数成分を変更する除去成分変更部として機能する。
尚、ノッチフィルタ（帯域除去フィルタ）４に代えてローパスフィルタ１９を用いる構成において、検出された共振周波数ｆｒに応じてローパスフィルタ１９の遮断周波数ｆｃを変更することが可能である。
【００５４】
上記のように、温度変化による共振周波数ｆｒの変化を検出し、フィルタ特性を、そのときの実際の共振周波数ｆｒに合わせて変更すれば、温度変化が発生しても、駆動信号から共振周波数成分を確実に除去でき、また、実際の共振周波数ｆｒを検出するから、共振振動を発生させない周波数成分まで余分に除去してしまうことを抑制できる。
駆動信号から、そのとき温度条件での共振周波数成分を除去できれば、温度条件が変化しても可動部１３が共振振動することを防止でき、また、余分に周波数成分を除去しないことで、駆動信号の信号波形を本来の形（例えば鋸歯状波形）に保持して、可動部１３の揺動速度の特性などが変化してしまうことを抑制できる。
【００５５】
尚、温度変化によって可動部１３の共振特性（Ｑ値）も変化するから、温度変化による共振周波数ｆｒの変化に対して中心周波数ｆｍを変更すると共に、フィルタにおける除去周波数帯域幅及び／又は信号レベルの減衰量を変更することが好ましい。
また、上記第３実施形態では、実際に共振振動が発生している周波数成分を検出するから、温度変化以外の要因による共振周波数の変化に対しても、フィルタ特性（除去周波数帯域）が変更され、共振振動の発生を抑制できる。
【００５６】
ところで、前述のように、温度が変化することで共振周波数ｆｒが変化し、フィルタ特性が合致しなくなるので、アクチュエータ１０の温度が基準温度に保持されるように制御し、前記基準温度での共振周波数ｆｒが除去されるようにフィルタ特性（中心周波数ｆｍや遮断周波数ｆｃ）を設定しておけば、環境温度の変化などがあっても共振振動が発生することを抑制できる。
【００５７】
図１５は、アクチュエータ１０の温度を制御する第４実施形態における駆動装置１０１を示すブロック図である。
図１５のブロック図において、振れ角センサ３１，帯域通過フィルタ３２，周波数検出回路３３及び周波数比較部３４を備える点は、図１４に示した第３実施形態と同様であるが、第４実施形態では、前記周波数比較部３４が、フィルタ特性を変更する構成ではなく、駆動コイル１４に供給される駆動信号（駆動電流）に加える直流電流成分（ＤＣ電流成分）の大きさを変更する構成となっている。
【００５８】
前記周波数比較部３４には、周波数検出回路３３で検出された実際の共振周波数ｆｒと、ノッチフィルタ４における除去周波数帯域の中心周波数ｆｍとが入力され、両者の周波数が一致していれば、そのときの実際の共振周波数ｆｒは、ノッチフィルタ４で除去されることになるので、そのときの直流電流値を保持させる。
一方、周波数検出回路３３で検出された実際の共振周波数ｆｒと、ノッチフィルタ４における除去周波数帯域の中心周波数ｆｍとが異なる場合には、温度変化によって実際の共振周波数ｆｒが中心周波数ｆｍからずれたものと判断し、実際の共振周波数ｆｒが中心周波数ｆｍに一致する温度に戻るように、駆動コイル１４に流す直流電流を変化させる。
【００５９】
前記駆動コイル１４に流す直流電流によって、駆動コイル１４の発熱量が変化し、これによって、アクチュエータ１０の温度が変化し、該温度変化によって可動部１３の共振周波数ｆｒが変化するから、前記直流電流の増減によって、実際の共振周波数ｆｒが中心周波数ｆｍに一致する温度に維持させることができる。
このように、第４実施形態における前記周波数比較部３４は、アクチュエータ１０の温度を制御する温度制御部として機能する。
【００６０】
図１６は、上記温度制御の作用を説明するための図であり、実際の共振周波数ｆｒがノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍよりも高いと判断すると（図１６（ａ））、駆動コイル１４に流す直流電流分を増やす（図１６（ｂ））。
駆動コイル１４に流す直流電流分を増やすと、駆動コイル１４の発熱量が増えることで、アクチュエータ１０の温度が上昇し、温度が上昇することで、実際の共振周波数ｆｒが低下し、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍに近づくことになる（図１６（ｃ））。
【００６１】
また、実際の共振周波数ｆｒが、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍよりも低い場合には、前記中心周波数ｆｍに一致する共振周波数ｆｒとなる温度よりも実際の温度が高いものと推定できる。
この場合には、駆動コイル１４に流す直流電流を減少させ、駆動コイル１４への通電によって発生する熱量を減少させることで、アクチュエータ１０の温度を降下させ、該温度の降下によって実際の共振周波数ｆｒが高くなって、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍに近づくようにする。
換言すれば、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍに一致する共振周波数ｆｒとなる基準温度よりも実際の温度が高い場合には、発熱体である駆動コイル１４に流す電流量を減らして、基準温度に向けて実際の温度を降下させる。
【００６２】
上記のように、アクチュエータ１０の温度を、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍに一致する共振周波数ｆｒとなる基準温度に維持するように、駆動コイル１４に流す直流電流分を制御すれば、温度変化による共振周波数ｆｒの変化が避けられ、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍに一致する共振周波数ｆｒに維持されるから、環境温度の変化などに対してノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍを変更しなくても、駆動信号から共振周波数成分を除去できることになる。
【００６３】
尚、上記第４実施形態では、駆動コイル１４に流す直流電流を増減させて、アクチュエータ１０の温度を制御したが、駆動信号に対して前記可動部１３が応答動作しない不感帯周波数域の周波数成分ｆｈ（例えば１MHz以上の周波数成分）を付加することとし、かつ、前記駆動信号に付加する周波数成分ｆｈの振幅を変更することで、前記アクチュエータ１０の温度を制御させることができる。
即ち、前記不感帯周波数域の周波数成分ｆｈであれば、該周波数ｆｈで可動部１３が振動することはなく、実質的には、直流電流を付加したことと同等となり、また、向きが異なる電流を付加するので、可動部１３の揺動中心位置がシフトすることが防がれる。
【００６４】
具体的には、実際の共振周波数ｆｒが、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍよりも高い場合には、不感帯周波数域の周波数成分ｆｈの振幅（周波数ｆｈの電流値）を大きくして駆動コイル１４の駆動信号に付加させることで、駆動コイル１４の発熱量を増大させ、アクチュエータ１０の温度を上昇変化させ、該温度の上昇変化によって実際の共振周波数ｆｒが低下して、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍに近づくようにする。
一方、実際の共振周波数ｆｒが、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍよりも低い場合には、不感帯周波数域の周波数成分ｆｈの振幅（周波数ｆｈの電流値）を小さくして駆動コイル１４の駆動信号に付加させることで、駆動コイル１４の発熱量を減少させ、アクチュエータ１０の温度を低下させ、該温度の低下によって実際の共振周波数ｆｒが増大して、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍに近づくようにする。
【００６５】
上記構成では、駆動信号に付加する周波数成分ｆｈの振幅を変更する機能が、温度制御部としての機能に相当することになる。
また、上記では、温度制御部として、駆動コイル１４の発熱量（電流）を制御してアクチュエータ１０の温度を制御する手段を設けたが、アクチュエータ１０に設けられる回路に流れる電流を増大させれば、回路の発熱量が増え、アクチュエータ１０の温度を上昇させることができる。
従って、例えば、アクチュエータ１０に設けたヒータへの通電を制御することで温度制御を行うことが可能であり、温度制御部を、駆動コイル１４への電流制御を行う構成に限定するものではない。
【００６６】
また、発熱量を制御する代わりに、アクチュエータ１０からの放熱量を制御することも可能であり、例えば、空冷や水冷式などの冷却装置をアキュムレータ１０に備えるようにし、該冷却装置による放熱量を制御することで、アクチュエータ１０の温度を制御することができる。
更に、発熱量の制御と放熱量の制御とを組み合わせることで、アクチュエータ１０の温度を制御することもできる。
また、図１５に示した第４実施形態において、ノッチフィルタ４に代えてローパスフィルタ１９を備える構成とすることができる。
【００６７】
ところで、上記第３，第４実施形態では、可動部１３の振れ角情報（位置情報）に基づいて実際の共振周波数ｆｒを検出したが、共振周波数ｆｒの変化は、アクチュエータ１０の温度変化によって発生するから、アクチュエータ１０の温度を計測することで、そのときの共振周波数ｆｒを推定し、該推定値に基づいてノッチフィルタ４の中心周波数ｆｍの変更や、温度制御を行わせることができる。
図１７は、アクチュエータ１０の温度から可動部３の共振周波数ｆｒを推定し、この共振周波数ｆｒの推定値に、ノッチフィルタ４の除去周波数帯域の中心周波数ｆｍを一致させる第５実施形態を示す。
【００６８】
図１７に示す駆動装置１０１では、アクチュエータ１０の温度を検出する温度センサ４１と、前記温度センサ４１からの温度検出信号を入力し、アクチュエータ１０の温度から可動部３の共振周波数ｆｒを演算する温度・周波数変換部４２（共振周波数算出部）が設けられている。
そして、前記温度・周波数変換部４２で求めた共振周波数ｆｒを周波数比較部３４に出力し、周波数比較部３４（除去成分変更部）が、ノッチフィルタ４の除去周波数帯域の中心周波数ｆｍを、温度から推定した共振周波数ｆｒに一致させる処理を行う。
【００６９】
また、ノッチフィルタ４に代えてローパスフィルタ１９を備える場合には、周波数比較部３４が、温度検出値に基づいて推定された共振周波数ｆｒに基づいてローパスフィルタ１９の遮断周波数ｆｃを変更する。
ここで、アクチュエータ１０の温度を検出する手段として、前記温度センサ４１を設ける代わりに、例えば、前記ピエゾ素子１７の温度特性から温度を検出することができ、この場合、ピエゾ素子１７が温度センサを兼ねることになる。
また、前記温度・周波数変換部４２は、温度と共振周波数ｆｒとの相関を記憶した変換テーブルで構成することができ、また、温度を変数とする関数から、共振周波数ｆｒを算出する構成とすることもできる。
【００７０】
図１８は、アクチュエータ１０の温度から可動部３の共振周波数ｆｒを推定し、この共振周波数ｆｒの推定値に基づいて、アクチュエータ１０の温度を制御する第６実施形態を示す。
図１８に示す駆動装置１０１では、アクチュエータ１０の温度を検出する温度センサ４１と、前記温度センサ４１からの温度検出信号を入力し、アクチュエータ１０の温度から可動部３の共振周波数ｆｒを演算する温度・周波数変換部４２（共振周波数算出部）が設けられている。
そして、前記温度・周波数変換部４２で求めた共振周波数ｆｒを周波数比較部３４（温度制御部）に出力し、周波数比較部３４は、ノッチフィルタ４の除去周波数帯域の中心周波数ｆｍに、共振周波数ｆｒの推定値が一致するように、例えば駆動コイル１４に供給する直流電流を増減させる。
【００７１】
上記第２〜第６実施形態では、実際の共振周波数ｆｒを特定し、その結果に基づいてフィルタ特性を変えたり、アクチュエータ１０の温度制御を行ったりしたが、最終的には、可動部３が共振周波数で振動することを抑制できれば良い。
そこで、共振周波数帯域の周波数での振動振幅を検出し、振幅の検出値が小さくなる方向に、フィルタ特性を変えたり、アクチュエータ１０の温度を変えたりすることができる。
そして、かかる構成とすれば、結果的に、フィルタ特性を温度変化による共振周波数ｆｒの変化に応じて変化させ、また、フィルタ特性に見合う共振周波数ｆｒを維持するように、アクチュエータ１０の温度を基準温度付近に維持させることになる。
【００７２】
図１９は、前述のように、振動振幅の検出値に応じてフィルタ特性を変化させる第７実施形態を示す。
図１９に示す駆動装置１０１では、振れ角センサ（位置センサ）３１からの振れ角情報（可動部３の位置情報）を、帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）５１に入力させ、前記帯域通過フィルタ５１を通過した振れ角情報を、アンプ５２で増幅した後、振幅比較部５３に出力し、振幅比較部５３（振幅検出部、除去成分変更部）がノッチフィルタ４における除去周波数帯域の中心周波数ｆｍの変更を制御する。
【００７３】
前記帯域通過フィルタ５１が通過させる周波数帯域としては、温度変化による共振周波数ｆｒの変化域を包含するような周波数帯域が設定される。
前記振幅比較部５３は、帯域通過フィルタ５１を通過した振れ角（可動部３の位置変化）の振幅を求め、最新に求めた振幅と、所定周期前（例えば１０周期前）に検出し記憶しておいた振幅とを比較し、振幅の変化を判断する。
そして、振幅の増大変化を判断した場合には、ノッチフィルタ４における除去周波数帯域の中心周波数ｆｍを、より高い周波数又はより低い周波数に一定のステップ幅だけ変更する。
【００７４】
この中心周波数ｆｍの変更によって、振幅が増大変化したか減少変化したかを判断し、振幅を減少変化させるのに要求される中心周波数ｆｍの変化方向を判断し、振幅が許容レベルよりも小さくなるまで、振幅が減少変化する方向に向けてステップ幅ずつ中心周波数ｆｍを変化させる。
これにより、アクチュエータ１０の温度変化によって、実際の共振周波数ｆｒがノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍからずれ、可動部３が共振振動すると（共振周波数帯域での振幅が増大すると）、この共振振動が小さくなる方向に、中心周波数ｆｍが変更され、結果、温度変化に伴って変化した共振周波数ｆｒ付近に、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍが変更されることになる。
従って、アクチュエータ１０の温度が変化し、実際の共振周波数ｆｒが変化しても、駆動信号からそのときの共振周波数成分が除去され、可動部３の微振動を抑制できる。
【００７５】
図２０は、前記振幅比較部５３の構成を示すブロック図であり、アンプ５２の出力は、ピーク検出回路５３ａ（振幅検出部）に入力され、ピーク検出回路５３ａでは、入力した振れ角検出信号の振幅の最大値（ピーク値）を検出する。
ピーク検出回路５３ａによって検出された最大値（ピーク値）は、遅延回路５３ｂを介してピーク記憶回路５３ｃに送られ、ピーク記憶回路５３ｃには所定周期前に検出された振幅の最大値（ピーク値）が記憶保持される。
振幅比較回路５３ｄは、ピーク記憶回路５３ｃに記憶保持されている所定周期前に検出された振幅の最大値（ピーク値）と、ピーク検出回路５３ａで検出された最新値とを入力し、これらから、共振振動の振幅の変化傾向を判断し、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍを変更する指示（後述の第８実施形態では、ＤＣ電圧出力レベルの指示）を出力する。
【００７６】
図２１は、振幅の検出値に応じてアクチュエータ１０の温度を制御する第８実施形態を示す。
図２１に示す駆動装置１０１では、振れ角センサ（位置センサ）３１からの振れ角情報（可動部３の位置情報）を、帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）５１に入力させ、前記帯域通過フィルタ５１を通過した振れ角情報を、アンプ５２で増幅した後、振幅比較部５３に出力し、振幅比較部５３（振幅検出部、温度制御部）が駆動コイル１４に供給する直流電流の変更（駆動信号供給部５に与える駆動信号（電圧信号）のレベル）を制御する。
【００７７】
前記帯域通過フィルタ５１が通過させる周波数帯域としては、温度変化による共振周波数ｆｒの変化域を包含するような周波数帯域が設定される。
前記振幅比較部５３は、帯域通過フィルタ５１を通過した振れ角（可動部３の位置変化）の振幅を求め、最新に求めた振幅と、所定周期前（例えば１０周期前）に検出し記憶しておいた振幅とを比較し、振幅の変化を判断する。
そして、振幅の増大変化を判断した場合には、駆動コイル１４に供給する直流電流を、より高い電流又はより低い電流に一定のステップ幅だけ変更する。
この直流電流の変更によって、振幅が増大変化したか減少変化したかを判断し、振幅を減少変化させるのに要求される直流電流の変化方向を判断し、振幅が許容レベルよりも小さくなるまで、振幅が減少変化する方向に向けてステップ幅ずつ直流電流を変化させる。
【００７８】
これにより、アクチュエータ１０の温度変化によって共振周波数ｆｒが、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍからずれ、可動部３が共振振動すると（共振周波数帯域での振幅が増大すると）、この共振振動が小さくなる方向に駆動コイル１４に与えられる直流電流が変更され、該直流電流の変化によるアクチュエータ１０の温度変化によって、実際の共振周波数ｆｒを、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍ付近に近づける。
従って、ノッチフィルタ４における中心周波数ｆｍ付近の共振周波数ｆｒとなる温度に、アクチュエータ１０の温度を維持させることができ、例えばアクチュエータ１０の環境温度が変化しても、中心周波数ｆｍが一定に保持されるノッチフィルタ４を用いて、可動部３の微振動を抑制できる。
【００７９】
尚、上記実施形態では、駆動信号から共振周波数成分を除去する手段（共振成分除去部）として、ノッチフィルタ４やローパスフィルタ１９などのフィルタを用いたが、駆動信号から共振周波数成分を除去する手段をフィルタに限定するものではない。
例えば、信号生成部１０２が、駆動信号の基本周波数ｆoの正弦波、及び、基本周波数ｆoの整数倍の周波数の正弦波をそれぞれ発生させ（図６の周波数ｆo〜１２ｆoの正弦波をそれぞれ発生させ）、これらを合成することによって、鋸歯状波形の駆動信号を生成する構成とし、共振成分除去部が、共振周波数ｆｒ近傍の周波数の正弦波を、前記合成処理の対象から除外して、共振周波数ｆｒ近傍の周波数の正弦波を用いずに鋸歯状波形の駆動信号を生成させる指令（合成処理から除外する周波数の指定信号）を、前記信号生成部１０２に出力する構成とすることができる。
そして、かかる構成では、温度変化に対する共振周波数ｆｒの変化に対しては、合成処理の対象から除外する正弦波の周波数を変更することで、温度変化に伴って変化した共振周波数成分が含まれない駆動信号を生成させることができる。
そして、かかる構成では、温度変化に対する共振周波数ｆｒの変化に対しては、合成処理の対象から除外する正弦波の周波数を変更することで、温度変化に伴って変化した共振周波数成分が含まれない駆動信号を生成させることができる。
【００８０】
また、駆動信号から共振周波数成分を除去する手段（共振成分除去部）としては、前述のように、共振周波数成分の位相反転信号を生成し、該位相反転信号を駆動信号に付加することで、共振周波数成分が相殺されるように構成できる。この場合、位相反転信号の生成対象とする周波数を、温度変化に伴う共振周波数の変化に応じて変更することで、そのときの共振周波数成分が含まれない駆動信号を駆動コイル１４に供給できる。
【００８１】
また、上記各実施形態では、駆動信号の波形を鋸歯状波形としたが、鋸歯状波形に限定されるものではなく、可動部３の揺動駆動における基本周波数ｆoの整数倍の高調波成分を含むことで生成される波形であれば良く、例えば、矩形パルス、三角波、台形波などであっても良いが、可動部３を一定速度で揺動させる場合には、鋸歯状波形の駆動信号を用いることが好ましい。
また、上記各実施形態では、アクチュエータ１０を電磁駆動式アクチュエータとしたが、駆動方式は、静電駆動式や圧電駆動式などの他の方式であってもよい。
【００８２】
次に、本発明に係るアクチュエータの駆動装置を、レーザ光をラスタ走査して画像を表示するレーザプロジェクタに適用した場合について説明する。
図２２は、本発明に係るアクチュエータの駆動装置を適用したレーザプロジェクタの一例を示す概略構成図である。
図２２において、レーザプロジェクタは、レーザ制御部２１と、Ｒ．Ｇ．Ｂレーザ発光部２２と、水平走査用アクチュエータ２３と、この水平走査用アクチュエータ２３の駆動装置である水平駆動波形生成部２４及び駆動信号供給部２５と、垂直走査用アクチュエータ２６と、この垂直走査用アクチュエータ２６の駆動装置である垂直駆動波形生成部２７及び駆動信号供給部２８と、同期信号生成部２９と、を備えて構成される。
【００８３】
前記水平走査用及び垂直走査用の各アクチュエータ２３，２６は、前記図３に示したアクチュエータ１０の可動部１３の例えば裏面に反射ミラー（図示せず）を設けて光走査用アクチュエータとしたものである。
そして、前記垂直走査用アクチュエータ２６の駆動装置として、前記第１〜第８実施形態に示した駆動装置１０１のいずれかを適用し、駆動信号供給部２８が上記実施形態における駆動信号供給部５に対応し、駆動信号供給部５を除く駆動装置１０１の各構成が垂直駆動波形生成部２７に備えられているものとする。
【００８４】
次に、前記レーザプロジェクタの動作を説明する。
レーザ制御部２１の発光指令により、Ｒ．Ｇ．Ｂレーザ発光部２２内の３原色毎の発光素子を発光させる。
一方、水平走査用アクチュエータ２３は、水平駆動波形生成部２４で生成される正弦波状波形信号に基づいて、駆動信号供給部２５から供給される駆動信号によって高速駆動される。
【００８５】
そして、Ｒ．Ｇ．Ｂレーザ発光部２２からのレーザ光が、水平走査用アクチュエータ２３の反射ミラーに照射されることで、レーザ光は水平走査される。
また、垂直走査用アクチュエータ２６は、垂直駆動波形生成部２７で生成される鋸歯状波形信号に基づいて、駆動信号供給部２８から供給される駆動信号によって低速駆動される。
前記水平走査用アクチュエータ２３の反射ミラーからの反射光（水平走査光）は、垂直走査用アクチュエータ２６の反射ミラーに照射され、レーザ光が垂直走査される。
【００８６】
一方、両アクチュエータ２３，２６の各走査位置（可動部の振れ角）を、それぞれの振れ角センサ３１で検出し、該振れ角センサ３１による振れ角情報を同期信号生成部２９に送信する。
そして、同期信号生成部２９は、両アクチュエータ２３，２６の各走査位置に基づいて同期信号を生成して、レーザ制御部２１に送信する。
レーザ制御部２１は、表示する画像データと前記同期信号とに基づいてＲ．Ｇ．Ｂレーザ発光部２２の各発光素子の各発光タイミングを制御して、前記発光指令を適切なタイミングで発生する。
【００８７】
これにより、水平走査用及び垂直走査用の各アクチュエータ２３、２６により、レーザ光をラスタ走査して画像３０を表示する。
このようなレーザプロジェクタの垂直走査用アクチュエータ２６の駆動装置として、本発明に係る駆動装置１０１を適用すれば、垂直走査用アクチュエータ２６の可動部の揺動動作中の微小振動を抑制できるので、レーザ走査光の揺らぎがなくなり良好な画質の画像を表示できるようになる。
上記実施形態では、本発明の適用例としてレーザプロジェクタを説明したが、本発明の適用はレーザプロジェクタに限らないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
１    波形メモリ（信号生成部）
２    振幅演算部（信号生成部）
４    ノッチフィルタ（帯域除去フィルタ、共振成分除去部）
５    駆動信号供給部
１０    アクチュエータ
１１    固定部
１２，１２    トーションバー
１３    可動部
１４    駆動コイル（駆動力発生部）
１６    永久磁石（駆動力発生部）
１７ａ，１７ｂ    ピエゾ素子
１９    ローパスフィルタ（共振成分除去部）
３１    振れ角センサ（位置センサ）
３２    帯域通過フィルタ
３３    周波数検出回路（周波数検出部、共振周波数検出部）
３４    周波数比較部（除去成分変更部、温度制御部）
４１    温度センサ
４２    温度・周波数変換部（共振周波数算出部）
５１    帯域通過フィルタ
５２    アンプ
５３    振幅比較部（振幅検出部、除去成分変更部、温度制御部）
１０１    駆動装置
１０２    信号生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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