(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの固定部に軸支した可動部の動きを検出する位置センサの信号レベルを、利得調整部で前記可動部の共振周波数成分を減衰するフィルタ部の駆動信号レベルに合せ、前記フィルタ部の可動部目標位置を示す駆動信号値と位置センサの可動部実際位置を示す信号値との偏差から、前記可動部が目標位置に近づくようにフィードバック制御部で前記駆動信号値を調整して前記アクチュエータに供給し前記可動部を駆動する構成とし、
前記フィルタ部は、鋸歯状波形の駆動信号を入力し、前記共振周波数成分を減衰して前記駆動信号値として出力するものであり、
前記フィルタ部による前記駆動信号における前記共振周波数成分の減衰と、前記フィードバック制御部での前記駆動信号値の調整とによって前記可動部の共振振動を抑制する、
アクチュエータの駆動装置。
【請求項２】
前記フィードバック制御部は、
前記実際位置を示す信号値と前記目標位置を示す駆動信号値との偏差に比例して可動部が目標位置に近づくように前記駆動信号の比例制御分を設定する比例分設定部と、
前記実際位置を示す信号値と前記目標位置を示す駆動信号値との偏差に基づいて可動部が目標位置に近づくように前記駆動信号の積分制御分を設定する積分分設定部と、
前記可動部の実際位置を示す信号値の変化速度に基づいて前記駆動信号の微分制御分を設定する微分分設定部と、
前記比例制御分と積分制御分と微分制御分とを加算し当該加算値を駆動信号の調整値として前記駆動信号供給部に出力する加算部と、
を備えて構成した請求項１に記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項３】
前記フィルタ部がローパスフィルタで構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項４】
前記フィルタ部が帯域除去フィルタで構成されることを特徴とする請求項１又は２記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項５】
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４記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記固定部と、前記可動部と、固定部に可動部を軸支するトーションバーと、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１〜５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７】
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１〜６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７記載のアクチュエータの駆動装置。
【請求項９】
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８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、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）を設ける構成の電磁アクチュエータがある。
【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。
【０００４】
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、信号周波数の整数倍の高調波成分を含む鋸歯状波形等の駆動信号は、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。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。
【０００５】
この問題を解決するため、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減衰するフィルタ部としてローパスフィルタやノッチフィルタを設け、このようなフィルタで共振周波数成分が減衰された駆動信号をアクチュエータに供給してアクチュエータの可動部を駆動するようにしたアクチュエータの駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−９２０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、アクチュエータの個体ばらつき等によりアクチュエータの共振周波数にはばらつきが存在するため、特許文献１に記載されたアクチュエータの駆動装置では、アクチュエータの共振周波数のばらつきを考慮し、フィルタ部のフィルタ特性として減衰周波数領域を広めに設定する必要がある。しかしながら、フィルタ部の減衰周波数領域を広めに設定した場合、可動部に共振振動を発生させない周波数成分の減衰量も多くなり、フィルタ部から出力される鋸歯状の駆動信号波形の上下端部（鋭角部分）が丸まり、駆動信号波形の直線部分が短くなってしまう。このため、レーザプロジェクタに適用した場合に画像の解像度が悪化するという問題が発生する。
【０００８】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、駆動信号波形の直線部分を短くせずに、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】
【０００９】
このため、請求項１の発明は、アクチュエータの固定部に軸支した可動部の動きを検出する位置センサの信号レベルを、利得調整部で前記可動部の共振周波数成分を減衰するフィルタ部の駆動信号レベルに合せ、前記フィルタ部の可動部目標位置を示す駆動信号値と位置センサの可動部実際位置を示す信号値との偏差から、前記可動部が目標位置に近づくようにフィードバック制御部で前記駆動信号値を調整して前記アクチュエータに供給し前記可動部を駆動する構成とし、前記フィルタ部は、鋸歯状波形の駆動信号を入力し、前記共振周波数成分を減衰して前記駆動信号値として出力するものであり、前記フィルタ部による前記駆動信号における前記共振周波数成分の減衰と、前記フィードバック制御部での前記駆動信号値の調整とによって前記可動部の共振振動を抑制することを特徴とする。
【００１０】
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フィルタ部で減衰し、フィルタ部から出力される可動部の目標位置を示す駆動信号値と可動部の動きを検出する位置センサから出力され利得調整部でレベル調整された可動部の実際位置を示す信号値との偏差に基づいて、駆動力発生部に供給する駆動信号値を調整して可動部の揺動動作をフィードバック制御するようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のアクチュエータの駆動装置によれば、アクチュエータの固定部に軸支した可動部の動きを検出する位置センサの信号レベルを、利得調整部で可動部の共振周波数成分を減衰するフィルタ部の駆動信号レベルに合せ、フィルタ部の可動部目標位置を示す駆動信号値と位置センサの可動部実際位置を示す信号値との偏差から、可動部が目標位置に近づくようにフィードバック制御部で駆動信号値を調整してアクチュエータに供給し可動部を駆動する構成としたので、フィルタ部による可動部が共振振動する共振周波数成分の減衰特性を緩くし、フィードバック制御動作によって最終的に可動部の共振振動を抑制することで、可動部が微小振動しながら揺動することを抑制できると共に、高調波成分を含む波形の駆動信号、例えば鋸歯状波形の駆動信号の直線部分の長さを、フィルタ部のみで可動部の共振周波数成分を減衰する場合に比べて長くできる。従って、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適用する場合でも、画像の解像度の悪化を抑えることができ、良好な画質の画像を表示させることができる。また、位置センサの信号レベルを利得調整部によりフィルタ部の駆動信号レベルに合せることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】第１実施形態におけるＰＩＤ制御部を示すブロック図
【図３】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４】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５】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】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】第１実施形態において共振周波数成分による微小振動を伴う可動部の動作状態を示す図
【図８】第１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９】第１実施形態におけるローパスフィルタから出力される駆動信号波形を示す図
【図１０】第１実施形態のローパスフィルタ出力をフィードバック制御で調整した場合の可動部の動作状態を示す図
【図１１】本発明の第２実施形態の駆動装置を示すブロック図
【図１２】第２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１３】本発明の駆動装置における鋸歯状波形の生成処理の別の例を示す図
【図１４】本発明の駆動装置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】
【００１３】
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、高調波成分を含む波形の駆動信号として鋸歯状波形信号の１周期分のデジタルデータを格納する波形メモリ１と、図示しない制御部により設定される後述のアクチュエータ１０の可動部１３の目標振れ角を示す目標振れ角情報（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に格納されている前記デジタルデータ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減衰するフィルタ部としてのローパスフィルタ４と、ローパスフィルタ４から出力される可動部１３の目標位置を示すアナログ駆動信号値と後述する振れ角センサ７から出力される可動部１３の実際の位置を示す信号値との偏差に基づいて、可動部１３が目標位置に近づくようにアクチュエータ１０の駆動力発生部に供給する駆動信号値を調整するフィードバック制御部としてのＰＩＤ制御部５と、ＰＩＤ制御部５で調整された駆動信号をアクチュエータ１０の駆動力発生部に供給して駆動力を発生させる駆動信号供給部６と、アクチュエータ１０の可動部１３の動きを検出して可動部１３の実際位置を示す信号を出力する位置センサとしての前述した振れ角センサ７と、ローパスフィルタ４の出力信号レベルに合わせるように振れ角センサ７の出力レベルを増幅する利得調整部８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。
【００１４】
前記ＰＩＤ制御部５は、ローパスフィルタ４から出力される可動部１３の目標位置を示す駆動信号値と振れ角センサ７から出力される可動部１３の実際の位置を示す信号値との偏差に比例した比例制御分（Proportional）と、定常偏差を除去するための積分制御分（Integral）及び振れ角センサ７の信号値の変化速度に対する応答性を高めるための微分制御分（Differential）を設定して可動部１３が目標位置に近づくようにアクチュエータ１０をフィードバック制御するもので、図２に示すように、比例利得調整部５Ａと、積分利得調整部５Ｂと、微分利得調整部５Ｃと、比例回路５Ｄと、積分回路５Ｅと、微分回路５Ｆと、加算器５Ｇと、を備えて構成される。前記比例利得調整部５Ａは比例制御分の利得を調整するものであり、前記積分利得調整部５Ｂは積分制御分の利得を調整するものであり、前記微分利得調整部５Ｃは微分制御分の利得を調整するものである。これら各利得調整部５Ａ〜５Ｃで調整される各利得は、例えばアクチュエータ１０の基本的な特性等に基づいて予め設定される。比例回路５Ｄは、可動部１３の目標位置を示す駆動信号値と振れ角センサ７から出力される可動部１３の実際の位置を示す信号値との偏差に比例利得調整部５Ａで設定された比例利得を乗算して比例制御分を演算する。積分回路５Ｅは前記偏差を積分しその積分値に積分利得調整部５Ａで設定された積分利得を乗算して積分制御分を演算する。微分回路５Ｆは前記偏差を微分しその微分値に微分利得調整部５Ａで設定された微分利得を乗算して微分制御分を演算する。加算器５Ｇは、演算された比例制御分と積分制御分と微分制御分とを加算し、その加算値を調整された駆動信号として駆動信号供給部６に出力する。ここで、比例利得調整部５Ａと比例回路５Ｄで、偏差に比例して可動部が目標位置に近づくように駆動信号の比例制御分を設定する比例分設定部が構成される。また、積分利得調整部５Ｂと積分回路５Ｅで、前記偏差に基づいて可動部が目標位置に近づくように駆動信号の積分制御分を設定する積分分設定部が構成される。また、微分利得調整部５Ｃと微分回路５Ｆで、可動部１３の実際位置を示す信号値の変化速度に基づいて駆動信号の微分制御分を設定する微分分設定部が構成される。
【００１５】
前記振れ角センサ７は、一対のピエゾ素子７ａ，７ｂを後述するアクチュエータ１０の各トーションバー１２，１２の軸を挟んで対向配置し、これら４個のピエゾ素子７ａ，７ａ，７ｂ，７ｂで図３に示すようにブリッジ回路を構成する。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各ピエゾ素子７ａ，７ａ，７ｂ，７ｂ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の実際位置を示す信号として振れ角センサ７の出力となる。
【００１６】
前記ピエゾ素子１７が、例えばｐ型拡散抵抗により形成されている場合、ピエゾ素子７ａ，７ａに引張応力が加わり、ピエゾ素子７ｂ，７ｂに圧縮応力が加わると、ピエゾ素子７ａ，７ａの抵抗値は増加し、ピエゾ素子７ｂ，７ｂの抵抗値は減少するため、図３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、ピエゾ素子７ｂ，７ｂに引張応力が加わり、ピエゾ素子７ａ，７ａに圧縮応力が加わるようになると、ピエゾ素子７ａ，７ａの抵抗値は減少し、ピエゾ素子７ｂ，７ｂの抵抗値は増加するため、図３のブリッジ回路の出力電圧Ｖ（Ｖ＝Ｖａ−Ｖｂ）の値は正になる。
【００１７】
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、ブリッジ回路の出力から可動部１３の実際の位置が検出される。振れ角センサ７の出力レベルはローパスフィルタ４から出力される駆動信号レベルに比べて小さいため、利得調整部８で増幅してローパスフィルタ４の駆動信号レベルに合わせている。
【００１８】
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４に示す。
図４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。このアクチュエータ１０は、図４に示すように、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。
【００１９】
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６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。
【００２０】
この電磁駆動式アクチュエータ１０は、駆動信号供給部６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。また、前述したようにトーションバー１２，１２の軸を挟んで対向配置して一対のピエゾ素子（歪ゲージ）７ａ，７ａと７ｂ，７ｂが設けられている。
【００２１】
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、入力する目標振れ角情報に基づいて波形メモリ１内の波形データを用いて生成される鋸歯状波形信号の振幅を演算し、可動部１３を目標の振れ角で駆動できるような振幅を持つ鋸歯状波形の駆動信号を生成し出力する。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ローパスフィルタ４に入力される。
【００２２】
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。
【００２３】
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。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、ローパスフィルタ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６に与えると、駆動信号供給部６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。
【００２４】
そこで、前記ローパスフィルタ４のフィルタ特性として、その遮断周波数ｆｃを図８に示すようにローパスフィルタ４の共振周波数ｆｒよりも低い周波数に設定して駆動信号に含まれる共振周波数ｆｒ成分が減衰されるように設定する。この場合、可動部１３の共振振動を後段のＰＩＤ制御部５によるフィードバック制御によって最終的に抑制するので、ローパスフィルタ４のフィルタ特性の設定は、可動部１３の共振振動がある程度抑制できるような設定とする。このため、アクチュエータ１０の駆動初期では、可動部１３は微小に振動しながら揺動し、可動部１３の微小振動が振れ角センサ７で検出され、その検出信号値とローパスフィルタ４から出力される駆動信号値との偏差として現れる。この偏差に基づいてＰＩＤ制御部５は、可動部１３が目標位置に近づくようにローパスフィルタ４から出力される駆動信号値を調整し、駆動信号供給部６は調整された駆動信号に基づいてアクチュエータ１０の駆動コイル１４に駆動信号（交流電流）を供給する。これにより、駆動初期に生じる可動部１３の微小振動が短時間で収束し、その後は、フィードバック制御により可動部１３は目標位置を示す駆動信号に従って微小振動することなく安定に揺動動作するようになる。
【００２５】
ここで、ローパスフィルタ１９から出力される駆動信号波形は、ローパスフィルタ４で共振振動を発生させることがない高周波成分が減衰されるので、図９の円部分で示した駆動信号波形の上下端部（鋭角部）が丸まった波形となるが、ローパスフィルタ４のフィルタ特性の設定を、可動部１３の共振振動がある程度抑制できるような設定とすることで、駆動信号波形の上下端部（鋭角部）の丸みが小さくなる。このため、ローパスフィルタ４から出力される鋸歯状の駆動信号波形の直線部分（図９に示す）が長くなる。そして、フィルタ部だけで可動部１３の微小振動を抑制する従来装置の場合に比べて直線部分の長い波形の駆動信号値を目標位置として、ＰＩＤ制御部５によりフィードバック制御して最終的に可動部１３の微小振動をなくす。
【００２６】
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、ローパスフィルタ４で駆動信号から共振周波数ｆｒ付近の周波数の高調波成分を減衰した後、ＰＩＤ制御部５によるフィードバック制御によりローパスフィルタ４から出力される直線部分の長い鋸歯状波形の駆動信号値を目標位置として、最終的にフィードバック制御によりアクチュエータ１０の可動部１３の微小振動を抑制するから、図１０図に示すように、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。しかも、駆動信号波形の直線部分が長くできるから、レーザプロジェクタに適用した場合にレーザ光を直線線的に走査できる領域が拡大でき画像解像度を向上できるようになる。
【００２７】
上記第１実施形態では、フィルタ部としてローパスフィルタ４を用いたが、図１１に示す第２実施形態のように、ローパスフィルタ４に代えて帯域除去フィルタを設ける構成としてもよい。
【００２８】
図１１に示す第２実施形態では、帯域除去フィルタとしてノッチフィルタ９を設ける構成であり、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ある程度減衰するように、ノッチフィルタ９のフィルタ特性を設定する。ここで、ノッチフィルタ９のフィルタ特性を、図１２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するが、本実施形態では、従来のフィルタ部だけで可動部１３の微小振動を抑制する構成の場合のフィルタ特性（図１２中に破線で示す）に比べて、減衰させる周波数帯域を狭く、且つその減衰量も少なくなるようなフィルタ特性（図１２中に破線で示す）に設定する。かかる設定とすることで、従来のフィルタ部だけで可動部１３の微小振動を抑制する構成の場合と比較して、高調波成分を含む波形の駆動信号として鋸歯状波形信号の直線部分を長くできる。尚、図11において第１実施形態と同一部分には同一符号を付してある。
【００２９】
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、台形波等であっても良いが、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を電磁駆動式の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等の他の方式であってもよい。
【００３０】
尚、上述の各実施形態では、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設ける構成としてもよい。前記波形演算部は、例えば図１３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、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。
【００３１】
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１４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１４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。
【００３２】
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、図４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及び第２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６に対応し、駆動信号供給部６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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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７で検出し、該振れ角センサ７による振れ角情報を同期信号生成部２９に送信する。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。
【００３６】
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。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。
【００３７】
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、しかも、鋸歯状波形の駆動信号の直線部分を長くできるので、画像の解像度が向上すると共に画像サイズも大きくでき、大きな画像サイズで良好な画質の画像を表示できるようになる。
【００３８】
上記実施形態では、本発明によるアクチュエータの駆動装置の適用例としてレーザプロジェクタを説明したが、本発明によるアクチュエータの駆動装置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】
【００３９】
１    波形メモリ（信号生成部）
２    振幅演算部（信号生成部）
４    ローパスフィルタ（フィルタ部）
５    ＰＩＤ制御部（フィードバック制御部）
６    駆動信号供給部
７    振れ角センサ（位置センサ）
７ａ，７ｂ    ピエゾ素子
９    ノッチフィルタ（帯域除去フィルタ、フィルタ部）
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）
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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