(57)【要約】【課題】十分な低速駆動や駆動速度の滑らかな変更が可能な駆動技術を提供する。【解決手段】第１電圧値、第１電圧値より低い第２電圧値、および第２電圧値より低い第３電圧値から選択的に１つの電圧値を出力するとともに、まず第１期間に第１電圧値の出力を行い次の第２期間に第２電圧値の出力を行ってから第３期間に第３電圧値の出力を行い最後の第４期間に第２電圧値の出力を行う出力サイクルを繰り返し、電気機械変換素子に電圧を印加する。ここで、第１期間の長さを増加させる途中で、第１期間の長さの変化に対する第２および第４期間の長さの変化の傾きのうちの少なくとも一方を変更する。【選択図】図１２
2008187820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置であって、
(a)電圧の印加に応じて伸縮する電気機械変換素子と、
(b)前記電気機械変換素子の伸縮動作に連動して往復動する所定の部材と、
(c)前記所定の部材に摩擦力で係合するとともに、前記電気機械変換素子の伸縮動作により前記所定の部材に対して相対的な移動が可能な可動部と、
(d)第１電圧値、前記第１電圧値より低い第２電圧値、および前記第２電圧値より低い第３電圧値から選択的に１の電圧値を出力する出力サイクルを繰り返し、前記電気機械変換素子に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えるとともに、
前記出力サイクルは、まず第１期間に前記第１電圧値の出力を行い、次の第２期間に前記第２電圧値の出力を行ってから、第３期間に前記第３電圧値の出力を行い、最後の第４期間に前記第２電圧値の出力を行うサイクルとなっており、
前記電圧印加手段は、
(d-1)前記第１期間ないし第４期間の長さを変化させることで、前記所定の部材に対する前記可動部の移動速度を変更する速度変更手段、
を有し、
前記速度変更手段が、前記第１期間の長さを増加させる途中で、前記第１期間の長さの変化に対する前記第２および第４期間の長さの変化の傾きのうちの少なくとも一方を変更することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置であって、
前記第２および第４期間のうちの少なくとも一方が、前記電気機械変換素子の放電に必要な時間以下となるように設定されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動装置であって、
前記第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近と、少なくとも一方の端部付近との間で、前記第２期間の長さの可変最小量が異なることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の駆動装置であって、
前記第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近と、少なくとも一方の端部付近との間で、前記第４期間の長さの可変最小量が異なることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の駆動装置であって、
前記第２期間の長さの可変最小量が、前記第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きく設定されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の駆動装置であって、
前記第４期間の長さの可変最小量が、前記第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きく設定されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の駆動装置であって、
前記速度変更手段によって前記第１期間を長くする場合、前記第１期間の長さの変化量に対する前記第２期間の長さの変化量が、前記第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなるように設定されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の駆動装置であって、
前記速度変更手段によって前記第１期間を長くする場合、前記第１期間の長さの変化量に対する前記第４期間の長さの変化量が、前記第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなるように設定されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の駆動装置であって、
前記速度変更手段が、前記第１期間の長さの可変範囲のうちの一端付近および他端付近のうちの少なくとも一方の領域において前記第１期間を長くする場合と、前記第１期間の長さの可変範囲のうちの中央付近の領域において前記第１期間を長くする場合との間で、前記第２および第４期間のうちの少なくとも一方の期間の長さの増減を切り替えることを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】
駆動装置であって、
(a)電圧の印加に応じて伸縮する電気機械変換素子と、
(b)前記電気機械変換素子の伸縮動作に連動して往復動する所定の部材と、
(c)前記所定の部材に摩擦力で係合するとともに、前記電気機械変換素子の伸縮動作により前記所定の部材に対して相対的な移動が可能な可動部と、
(d)第１電圧値、前記第１電圧値より低い第２電圧値、および前記第２電圧値より低い第３電圧値から選択的に１の電圧値を出力する出力サイクルを繰り返し、前記電気機械変換素子に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えるとともに、
前記出力サイクルは、まず第１期間に前記第１電圧値の出力を行い、次の第２期間に前記第２電圧値の出力を行ってから、第３期間に前記第３電圧値の出力を行い、最後の第４期間に前記第２電圧値の出力を行うサイクルとなっており、
前記電圧印加手段は、
(d-1)前記第１期間ないし第４期間の長さを変化させることで、前記所定の部材に対する前記可動部の移動速度を変更する速度変更手段、
を有し、
前記第２および第４期間のうちの少なくとも一方が、前記電気機械変換素子の放電に必要な時間以下となるように設定されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の駆動装置であって、
前記電気機械変換素子が、圧電素子を含むことを特徴とする駆動装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の駆動装置であって、
前記第１から第４期間の総和が略同一期間に維持されることを特徴とする駆動装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の駆動装置であって、
前記第１電圧値が正の値であり、前記第２電圧値が零であり、前記第３電圧値が負の値であることを特徴とする駆動装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の駆動装置を有する駆動システムであって、
カメラにおける所定の駆動機構を前記駆動装置により駆動することを特徴とする駆動システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の駆動システムにおいて、
前記所定の駆動機構は、手振れ補正機構であることを特徴とする駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子等の電気機械変換素子を用いた種々のタイプの駆動装置が提案されている。
【０００３】
例えば図２１(ａ)〜(ｃ)に模式的に示した素子固定タイプの駆動装置では、電機機械変換素子である圧電素子９２の伸縮方向の一端が固定部材９１に固定され、他端に駆動摩擦部材９４が固定されている。駆動摩擦部材９４は、圧電素子９２の伸縮に伴なって、操出方向と戻り方向とに移動するようになっている。駆動摩擦部材９４には、移動体９３が摩擦力によって係合している。
【０００４】
圧電素子９２に電圧を印加し、圧電素子９２を伸長時と収縮時との速度を異ならせて伸縮させることにより、移動体９３を駆動する。図２１(ａ)〜(ｃ)は、図２２に示した操出波形の電圧を印加したときのＰａ、Ｐｂ、Ｐｃにおける各状態を、それぞれ示している。
【０００５】
図２２の区間Ｐａ−Ｐｂにおいて電圧波形が緩やかに上昇するとき、圧電素子９２は相対的にゆっくり伸び、図２１(ａ)の状態から図２１(ｂ)の状態へと変化する。このとき、移動体９３は、駆動摩擦部材９４に対して滑ることなく、あるいはほとんど滑ることなく、実質的には駆動摩擦部材９４とともに一体的に移動する。
【０００６】
次に、区間Ｐｂ−Ｐｃにおいて電圧波形が急に下降するとき、圧電素子９２は相対的に急に縮み、駆動摩擦部材９４は急に初期位置に戻る。このとき、駆動摩擦部材９４と移動体９３との間に滑りが生じ、移動体９３は実質的に移動せず、駆動摩擦部材９４だけが初期位置に戻る。その結果、移動体９３は、図２１(ｃ)に示すように、図２１(ａ)の初期位置に対して操出方向に移動することとなる。
【０００７】
このサイクルの繰り返しにより、移動体９３は駆動摩擦部材９４に沿って移動する。
【０００８】
なお、急な上昇と緩やかな下降とで構成された戻り波形の電圧を圧電素子に印加すれば、移動体９３は戻り方向に移動する。
【０００９】
圧電素子９２に鋸波形の電圧を印加する方法としては、次の２つの方法がある。
【００１０】
図２３は、第１の方法を示している。図２３(ａ)のように、波形発生器９５のデジタルアナログ変換器により、例えば８ビット、０−５Ｖの鋸波形を生成し、それをパワーアンプ９６に入力し、例えば０−１０Ｖに増幅した駆動用の鋸波形を圧電素子Ｐｖに印加する。波形発生器９５を調整することにより、図２３(ｂ)に示す繰出し波形や、図２３(ｃ)に示す戻り波形の鋸波形を生成することができる。
【００１１】
図２４および図２５は、第２の方法を示している。図２４のように、電源９７の電圧を圧電素子Ｐｖに印加するために、定電流回路９８ａ、９８ｂとスイッチ回路９９ａ、９９ｂとを備えた回路を用い、定電流回路９８ａ、９８ｂとスイッチ回路９９ａ、９９ｂとを交互に働かせることで、繰出し波形と戻り波形を生成する。
【００１２】
詳しくは、例えば図２５(ａ)に示したデジタル回路を構成し、端子Ｒａ〜Ｒｄに図２５(ｂ)に示すような制御信号を入力することにより、繰出し波形と戻り波形を生成する。
【００１３】
すなわち、端子ＲａにＨｉ信号を入力し、定電流回路９８ａを介して圧電素子Ｐｖに印加する電圧を徐々に上昇させた後、端子ＲｂにＨｉ信号を入力し、スイッチ回路９９ｂを介して圧電素子Ｐｖを接地し、圧電素子Ｐｖに印加する電圧を急に下げ、繰出し波形Ｈａを生成する。
【００１４】
また、端子ＲｃにＨｉ信号を入力し、スイッチ回路９９ａを介して電源９７の電圧を圧電素子Ｐｖに印加した後、端子ＲｄにＨｉ信号を入力し、定電流回路９８ｂを介して接地することにより、戻り波形Ｈｂを生成する。
【００１５】
しかし、第１の方法では波形発生器９５とパワーアンプ９６とが必要であり、第２の方法では定電圧回路９８ａ、９８ｂとスイッチ回路９９ａ、９９ｂとが必要であるため、回路が複雑化しコストも高くなる。
【００１６】
そこで、簡単な回路構成を有する駆動装置が提案されている(特許文献１参照)。この駆動装置では、圧電素子に印加する電圧として３つの電圧値(最大値、最小値、中間値)を用いた駆動制御が行われる。
【００１７】
【特許文献１】特開２００４−８０９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記特許文献１の駆動装置においては、最大値、最小値および中間値を用いて、ある程度の低速駆動が可能であるものの、サーボ制御等を行う場合に要求される、更なる低速駆動に対応するのは難しい。また、繰出方向(正方向)から戻り方向(逆方向)に滑らかに駆動速度を変化させる動作も難しい。
【００１９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、十分な低速駆動や駆動速度の滑らかな変更が可能な駆動技術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】
【００２０】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、駆動装置であって、(a)電圧の印加に応じて伸縮する電気機械変換素子と、(b)前記電気機械変換素子の伸縮動作に連動して往復動する所定の部材と、(c)前記所定の部材に摩擦力で係合するとともに、前記電気機械変換素子の伸縮動作により前記所定の部材に対して相対的な移動が可能な可動部と、(d)第１電圧値、前記第１電圧値より低い第２電圧値、および前記第２電圧値より低い第３電圧値から選択的に１の電圧値を出力する出力サイクルを繰り返し、前記電気機械変換素子に電圧を印加する電圧印加手段とを備えるとともに、前記出力サイクルは、まず第１期間に前記第１電圧値の出力を行い、次の第２期間に前記第２電圧値の出力を行ってから、第３期間に前記第３電圧値の出力を行い、最後の第４期間に前記第２電圧値の出力を行うサイクルとなっており、前記電圧印加手段は、(d-1)前記第１期間ないし第４期間の長さを変化させることで、前記所定の部材に対する前記可動部の移動速度を変更する速度変更手段を有し、前記速度変更手段が、前記第１期間の長さを増加させる途中で、前記第１期間の長さの変化に対する前記第２および第４期間の長さの変化の傾きのうちの少なくとも一方を変更することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の駆動装置であって、前記第２および第４期間のうちの少なくとも一方が、前記電気機械変換素子の放電に必要な時間以下となるように設定されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の駆動装置であって、前記第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近と、少なくとも一方の端部付近との間で、前記第２期間の長さの可変最小量が異なることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の駆動装置であって、前記第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近と、少なくとも一方の端部付近との間で、前記第４期間の長さの可変最小量が異なることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の駆動装置であって、前記第２期間の長さの可変最小量が、前記第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きく設定されていることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の駆動装置であって、前記第４期間の長さの可変最小量が、前記第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きく設定されていることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の駆動装置であって、前記速度変更手段によって前記第１期間を長くする場合、前記第１期間の長さの変化量に対する前記第２期間の長さの変化量が、前記第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなるように設定されていることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の駆動装置であって、前記速度変更手段によって前記第１期間を長くする場合、前記第１期間の長さの変化量に対する前記第４期間の長さの変化量が、前記第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなるように設定されていることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の駆動装置であって、前記速度変更手段が、前記第１期間の長さの可変範囲のうちの一端付近および他端付近のうちの少なくとも一方の領域において前記第１期間を長くする場合と、前記第１期間の長さの可変範囲のうちの中央付近の領域において前記第１期間を長くする場合との間で、前記第２および第４期間のうちの少なくとも一方の期間の長さの増減を切り替えることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１０の発明は、駆動装置であって、(a)電圧の印加に応じて伸縮する電気機械変換素子と、(b)前記電気機械変換素子の伸縮動作に連動して往復動する所定の部材と、(c)前記所定の部材に摩擦力で係合するとともに、前記電気機械変換素子の伸縮動作により前記所定の部材に対して相対的な移動が可能な可動部と、(d)第１電圧値、前記第１電圧値より低い第２電圧値、および前記第２電圧値より低い第３電圧値から選択的に１の電圧値を出力する出力サイクルを繰り返し、前記電気機械変換素子に電圧を印加する電圧印加手段とを備えるとともに、前記出力サイクルは、まず第１期間に前記第１電圧値の出力を行い、次の第２期間に前記第２電圧値の出力を行ってから、第３期間に前記第３電圧値の出力を行い、最後の第４期間に前記第２電圧値の出力を行うサイクルとなっており、前記電圧印加手段は、(d-1)前記第１期間ないし第４期間の長さを変化させることで、前記所定の部材に対する前記可動部の移動速度を変更する速度変更手段を有し、前記第２および第４期間のうちの少なくとも一方が、前記電気機械変換素子の放電に必要な時間以下となるように設定されていることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の駆動装置であって、前記電気機械変換素子が、圧電素子を含むことを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１２の発明は、請求項１１に記載の駆動装置であって、前記第１から第４期間の総和が略同一期間に維持されることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の駆動装置であって、前記第１電圧値が正の値であり、前記第２電圧値が零であり、前記第３電圧値が負の値であることを特徴とする。
【００３３】
また、請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の駆動装置を有する駆動システムであって、カメラにおける所定の駆動機構を前記駆動装置により駆動することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項１５の発明は、請求項１４に記載の駆動システムにおいて、前記所定の駆動機構は、手振れ補正機構であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１に記載の発明によれば、第１電圧値、第１電圧値より低い第２電圧値、および第２電圧値より低い第３電圧値から選択的に１つの電圧値を出力するとともに、まず第１期間に第１電圧値の出力を行い次の第２期間に第２電圧値の出力を行ってから第３期間に第３電圧値の出力を行い最後の第４期間に第２電圧値の出力を行う出力サイクルを繰り返し、電気機械変換素子に電圧を印加する。ここで、第１期間の長さを増加させる途中で、第１期間の長さの変化に対する第２および第４期間の長さの変化の傾きのうちの少なくとも一方を変更する。その結果、十分な低速駆動や駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００３６】
また、請求項２に記載の発明によれば、第２および第４期間のうちの少なくとも一方が、電気機械変換素子の放電に必要な時間以下となるように設定されているため、十分な低速駆動および駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００３７】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近と、少なくとも一方の端部付近との間で、第２期間の長さの可変最小量を異ならせることで、十分な低速駆動および駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００３８】
また、請求項４に記載の発明によれば、第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近と、少なくとも一方の端部付近との間で、第４期間の長さの可変最小量を異ならせることで、十分な低速駆動および駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００３９】
また、請求項５に記載の発明によれば、第２期間の長さの可変最小量が、第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりもその周辺において相対的に大きく設定されているため、十分な低速駆動および駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００４０】
また、請求項６に記載の発明によれば、第４期間の長さの可変最小量が、第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりもその周辺において相対的に大きく設定されているため、十分な低速駆動および駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００４１】
また、請求項７に記載の発明によれば、第１期間の長さの変化量に対する第２期間の長さの変化量を、第２期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりもその周辺において相対的に大きくすることで、十分な低速駆動および駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００４２】
また、請求項８に記載の発明によれば、第１期間の長さの変化量に対する第４期間の長さの変化量を、第４期間の長さの可変範囲のうちの中央付近よりもその周辺において相対的に大きくすることで、十分な低速駆動および駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００４３】
また、請求項９に記載の発明によれば、第１期間の長さの可変範囲のうちの一端付近および他端付近のうちの少なくとも一方の領域において第１期間を長くする場合と、その中央付近の領域において第１期間を長くする場合との間で、第２および第４期間のうちの少なくとも一方の期間の長さの増減を切り替える。その結果、駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００４４】
また、請求項１０に記載の発明によれば、第１電圧値、第１電圧値より低い第２電圧値、および第２電圧値より低い第３電圧値から選択的に１つの電圧値を出力するとともに、まず第１期間に第１電圧値の出力を行い次の第２期間に第２電圧値の出力を行ってから第３期間に第３電圧値の出力を行い最後の第４期間に第２電圧値の出力を行う出力サイクルを繰り返し、電気機械変換素子に電圧を印加する。ここで、第２および第４期間のうちの少なくとも一方が、電気機械変換素子の放電に必要な時間以下となるように設定されているため、十分な低速駆動および駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【００４５】
また、請求項１２に記載の発明によれば、圧電素子の共振周波数を利用した駆動が可能となるため、高速駆動が可能となる。
【００４６】
また、請求項１４に記載の発明によれば、カメラにおける所定の駆動機構を駆動装置により駆動するため、カメラの小型化が図れる。
【００４７】
また、請求項１５の発明においては、所定の駆動機構が手振れ補正機構であるため、手振れ補正機構の小型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４９】
＜駆動装置の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る駆動装置１の要部構成を示す図である。ここで、図１(ａ)は、駆動装置１に関する分解斜視図であり、図１(ｂ)は、駆動装置１に関する組立斜視図である。
【００５０】
駆動装置１は、機器の固定部、例えばＸＹ駆動テーブルのベース(不図示)に取り付けられる固定部材１０と、例えば積層形の圧電素子１１と、固定部材１０に摺動可能に支持される駆動軸１２と、被駆動部、例えばＸＹ駆動テーブルのステージ(不図示)に結合される駆動ユニット１３とを備えている。
【００５１】
圧電素子１１は、その伸縮方向の一方の端面が固定部材１０に固着結合され、その伸縮方向の他方の端面には駆動摩擦部材(所定の部材)として機能する駆動軸１２の一方の軸端面が固着結合されている。
【００５２】
駆動軸１２には、スライダー１３ａ、摩擦部材１３ｂおよび板ばね１３ｃからなる駆動ユニット(可動部)１３が、摩擦力で係合するようになっている。
【００５３】
駆動装置１では、駆動回路２による電圧の印加に応じて伸縮する圧電素子１１の伸縮動作に連動して駆動軸１２を軸方向に往復動させることにより、駆動軸１２に対する駆動ユニット１３の相対的な移動が可能となっている。
【００５４】
図２は、駆動回路２の回路構成を示す図である。
【００５５】
駆動回路２は、制御回路２０と４個のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４とを有しており、圧電素子１１の端子間に電圧を印加する。
【００５６】
スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４は、ＭＯＳ型ＦＥＴとして構成されており、各ゲートは、制御回路２０の端子Ｓｃ１〜Ｓｃ４にそれぞれ接続され、Ｈｉ信号またはＬｏ信号が入力される。
【００５７】
スイッチ素子Ｑ１、Ｑ３は、ＰチャンネルＦＥＴとして構成されており、ゲートにＬｏ信号が入力されるとソース・ドレイン間はオン(導通状態)になり、ゲートにＨｉ信号が入力されるとソース・ドレイン間はオフ(遮断状態)になる。また、スイッチ素子Ｑ２、Ｑ４は、ＮチャンネルＦＥＴとして構成されており、ゲートにＨｉ信号が入力されるとソース・ドレイン間はオン(導通状態)になり、Ｌｏ信号が入力されるとソース・ドレイン間はオフ(遮断状態)になる。
【００５８】
スイッチ素子Ｑ１のソースとスイッチ素子Ｑ３のソースとは、それぞれ接続点２１を介して電源電圧Ｖｐに接続されている。また、スイッチ素子Ｑ１のドレインは、接続点２２を介してスイッチ素子Ｑ２のドレインに接続されており、スイッチ素子Ｑ３のドレインは、接続点２３を介してスイッチ素子Ｑ４のドレインに接続されている。また、スイッチ素子Ｑ２のソースとスイッチ素子Ｑ４のソースとは、それぞれ接続点２４を介して接地されている。さらに、圧電素子１１の各端子は、それぞれ接続点２２、２３に接続される。
【００５９】
＜駆動装置の動作＞
以上のような構成を有する駆動装置１の動作を以下で説明する。
【００６０】
まず、駆動波形での時間幅調整による駆動原理について、図３を参照しながら説明する。ここで、図３(ａ)は、制御回路２０の端子Ｓｃ１および端子Ｓｃ２の電圧（すなわちスイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ２のゲート電圧）を示している。また、図３(ｂ)は、制御回路２０の端子Ｓｃ３および端子Ｓｃ４の電圧（すなわちスイッチ素子Ｑ３およびスイッチ素子Ｑ４のゲート電圧）を示している。また、図３(ｃ)は、圧電素子１１の端子間に印加される駆動電圧Ｖloadを示しており、この駆動電圧Ｖloadにおいては図２の矢印Ｄｃに示す方向を正としている。
【００６１】
駆動装置１では、後述の第１〜第４期間からなる周期Ｔｅのサイクルを繰り返すことで駆動ユニット１３を操出方向または戻り方向に駆動できるとともに、第１〜第４期間の長さを変化させることで駆動軸１２に対する駆動ユニット１３の移動速度を変更できる。なお、図３(ａ)〜(ｃ)に示される信号については、駆動ユニット１３を繰出方向に駆動する場合の一例である。
【００６２】
まず第１期間ｔｂでは、図３(ａ)に示す信号Ｊａのように端子Ｓｃ１および端子Ｓｃ２はＬｏとなり、図３(ｂ)のように端子Ｓｃ３および端子Ｓｃ４は引き続きＨｉの状態となっている。このような第１期間ｔｂの信号状態により、駆動回路２ではスイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ４がオンの導通状態となり、スイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ３がオフの遮断状態となる。その結果、接続点２３がスイッチ素子Ｑ４を介して接地され、接続点２２はスイッチ素子Ｑ１を介して電源電圧Ｖｐに接続されるため、圧電素子１１の両端間の駆動電圧Ｖloadは、図３(ｃ)に示す信号Ｋａのように電源電圧に相当する＋Ｖｐ(最大値)となる。
【００６３】
次の第２期間ｔｃでは、図３(ａ)のように端子Ｓｃ１および端子Ｓｃ２はＨｉとなり、図３(ｂ)のように端子Ｓｃ３および端子Ｓｃ４は引き続きＨｉの状態となっている。このような第２期間ｔｃの信号状態により、駆動回路２ではスイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ３がオフの遮断状態となり、スイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ４がオンの導通状態となる。その結果、接続点２２がスイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ４を介して接続点２３に接続され、圧電素子１１の端子間が短絡するため、圧電素子１１の両端間の駆動電圧Ｖloadは、図３(ｃ)に示す信号Ｋｂのように０ボルト(中間値１)となる。
【００６４】
第３期間ｔａでは、図３(ａ)のように端子Ｓｃ１および端子Ｓｃ２は引き続きＨｉの状態となっているが、図３(ｂ)に示す信号Ｊｂのように端子Ｓｃ３および端子Ｓｃ４はＬｏとなる。このような第３期間ｔａの信号状態により、スイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ４がオフの遮断状態となり、スイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ３がオンの導通状態となる。その結果、接続点２２がスイッチ素子Ｑ２を介して接地され、接続点２３はスイッチ素子Ｑ３を介して電源電圧Ｖｐに接続されるため、駆動電圧Ｖloadは、図３(ｃ)に示す信号Ｋｃのように−Ｖｐ(最小値)となる。
【００６５】
最後の第４期間ｔｄ(ｔｄ＝Ｔｅ−ｔａ−ｔｂ−ｔｃ)では、図３(ａ)のように端子Ｓｃ１および端子Ｓｃ２は引き続きＨｉの状態となっているが、図３(ｂ)のように端子Ｓｃ３および端子Ｓｃ４はＨｉとなる。このような第４期間ｔｄの信号状態により、スイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ３がオフの遮断状態となり、スイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ４がオンの導通状態となる。その結果、接続点２２がスイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ４を介して接続点２３に接続され、圧電素子１１の端子間が短絡するため、駆動電圧Ｖloadは、図３(ｃ)に示す信号Ｋｄのように０ボルト(中間値２)となる。
【００６６】
以上のように駆動回路２では、電源電圧Ｖｐに相当する最大値(第１電圧値)＋Ｖｐ、最大値より低い中間値(第２電圧値)０Ｖおよび中間値より低い最小値(第３電圧値)−Ｖｐから選択的に１の電圧値を出力する出力サイクルを繰り返し、圧電素子１１に電圧を印加する。これにより、図３のように駆動電圧Ｖloadの１サイクル期間Ｔｅにおいてタイミングが相対的に離れた２回の立ち上がり信号Ｋｕ、Ｋｖによって駆動軸１２とともに駆動ユニット１３が繰出方向に送られる。一方、駆動電圧Ｖloadの１サイクル期間Ｔｅにおいてタイミングが相対的に近い２回の立ち下がり信号Ｋｓ、Ｋｔによって駆動軸１２は比較的急峻に戻り方向に変位する。この際、駆動ユニット１３は戻り方向に移動しようとするが、その移動量(戻り量)は繰出方向に送られた移動量に比べると小さくなる。このような動作を繰り返すことで、駆動ユニット１３を駆動軸１２に沿って操出方向に駆動することが可能となる。
【００６７】
ここで、１サイクル期間Ｔｅを変化させずに第１期間と第３期間との合計時間(ｔａ＋ｔｂ)を一定、第２期間ｔｃと第４期間ｔｄとの合計時間(ｔｃ＋ｔｄ)を一定としつつ、第２期間ｔｃを増加させる場合には同時に第１期間ｔｂも増加させるように変化させる。すなわち、第２期間ｔｃを長くする場合には第３期間ｔａと第４期間ｔｄとを短くするとともに第１期間ｔｂを長くし、第２期間ｔｃを短くする場合には第３期間ｔａと第４期間ｔｄとを長くするとともに第１期間ｔｂを短くする。そして、第１期間ｔｂと第３期間ｔａとの長さが等しくなる場合には、第２期間ｔｃと第４期間ｔｄとの長さが等しくなるようにする。これにより、駆動ユニット１３に関する繰出方向の駆動波形から、繰出方向・戻り方向のいずれにも駆動ユニット１３が移動しない中立状態を経て、戻り方向の駆動波形へと連続的に変化させることができ、駆動ユニット１３の駆動速度の滑らかな変更が可能となる。この駆動波形での時間幅調整による速度制御方法について、詳しく説明する。
【００６８】
図４(ａ)〜(ｉ)および図５(ａ)〜(ｌ)は、駆動波形での時間幅調整による速度制御を説明するための図であり、駆動ユニット１３の速度および駆動方向を段階的に変化させる場合の駆動波形を示している。
【００６９】
図４(ａ)〜(ｃ)は、図３において第２期間ｔｃ＝０と設定した場合の駆動波形を示している。この駆動波形では、図４(ｃ)に示すように駆動電圧Ｖloadの立ち下がり信号Ｍａは最も急峻となるため、駆動ユニット１３はほとんど戻り方向に移動することなく、現在位置を維持する。よって、このような場合には、駆動ユニット１３の移動速度Ｖ０は繰出方向に最大となる。
【００７０】
次に、図４(ｄ)〜(ｆ)のように駆動電圧Ｖloadにおける立ち上がり信号Ｍｄ、Ｍｅの時間間隔を短縮し、その短縮分だけ立ち下がり信号Ｍｂ、Ｍｃの時間間隔を延ばすことで、駆動電圧Ｖloadの立ち上がりによる繰出方向の送り量を減少させるとともに、駆動電圧Ｖloadの立ち下がりによる戻り方向の送り量を増加させる。これにより、図４(ｃ)に示す駆動波形の場合に対して駆動ユニット１３の駆動速度を相対的に遅くできることとなる。
【００７１】
同様に、図４(ｇ)〜(ｉ)のように駆動電圧Ｖloadにおける立ち上がり信号Ｍｈ、Ｍｉの時間間隔を短くして立ち下がり信号Ｍｆ、Ｍｇの時間間隔を延ばすことで、繰出方向に関する駆動ユニット１３の駆動速度を低速化できる。
【００７２】
さらに、駆動電圧Ｖloadにおける立ち上がり信号の時間間隔を短くするとともに立ち下がり信号の時間間隔を延ばすと、これらの時間間隔が等しくなる(図５(ａ)〜(ｃ))。この際には、駆動電圧Ｖloadにおいて＋Ｖｐの出力を行う信号Ｍｊの期間(第１期間)ｔｂ３と−Ｖｐの出力を行う信号Ｍｍの期間(第３期間)ｔａ３とを等しくさせるように、第１期間ｔｂと第３期間ｔａとの時間を滑らかに調整して、図５(ａ)に示すＳｃ１、Ｓｃ２の信号波形と、図５(ｂ)に示すＳｃ３、Ｓｃ４の信号波形とが同形の波形となるようにする。
【００７３】
これにより、駆動電圧Ｖloadの立ち上がり信号Ｍｎ、Ｍｏによる駆動ユニット１３の繰出量と、駆動電圧Ｖloadの立ち下がり信号Ｍｋ、Ｍｌによる駆動ユニット１３の戻り量とが等しくなるため、駆動ユニット１３の移動速度Ｖ３はほぼ０となって静止状態に移行する。
【００７４】
この静止状態から、更に駆動電圧Ｖloadにおける立ち上がり信号の時間間隔を短くするとともに立ち下がり信号の時間間隔を延ばすことで、図５(ｄ)〜(ｆ)に示す駆動信号の波形や図５(ｇ)〜(ｉ)に示す駆動信号の波形が生成される。これらの駆動波形により、駆動ユニット１３においては、図４に示す繰出方向への駆動状態と異なって立ち上がり信号による繰出量より立ち下がり信号による戻り量が大きくなるため、図５(ｄ)〜(ｆ)の駆動波形による駆動速度Ｖ４と、図５(ｇ)〜(ｉ)の駆動波形による駆動速度Ｖ５(Ｖ５＞Ｖ４)は、戻り方向に関する速度となる。
【００７５】
そして、立ち上がり信号の時間間隔をさらに短くして第４期間ｔｄ＝０とすると、駆動電圧Ｖloadの立ち上がり信号Ｍｐが最も急峻となる図５(ｊ)〜(ｌ)に示す駆動波形が生成される。ここで、図５(ｊ)および図５(ｋ)の信号波形は、図４(ａ)に示すＳｃ１、Ｓｃ２の信号波形と図４(ｂ)に示すＳｃ３、Ｓｃ４の信号波形とを入れ替えたものに相当する。このような駆動波形によって駆動される駆動ユニット１３の駆動速度は、繰出方向の最大速度Ｖ０と大きさがほぼ等しい戻り方向の最大速度Ｖ６となる。
【００７６】
以上のように、駆動電圧Ｖloadにおける中間値１の出力時間(第２期間)と中間値２の出力時間(第４期間)とを相補的に増減させつつ、同時に駆動電圧Ｖloadにおける最大値の出力時間(第１期間)と最小値の出力時間(第３期間)とを相補的に増減させることにより、繰出方向から戻り方向まで駆動ユニット１３の速度を連続的に変化させることが可能となる。
【００７７】
以上で説明した速度制御方法によって駆動波形の時間幅を変化させた場合の駆動速度の測定値を表したグラフを図６に示す。
【００７８】
図６においては、横軸が制御パラメータ番号を示し、縦軸が駆動ユニット１３の駆動速度を示している。この制御パラメータ番号とは、図４(ａ)〜(ｃ)に示すように繰出方向の駆動速度を最大とする制御パラメータに付与される番号「１」から、図５(ｊ)〜(ｌ)に示すように戻り方向の駆動速度を最大とする制御パラメータに付与される番号「３２」まで、上記の最大値、中間値１、中間値２および最小値を出力する各時間帯(第１時間〜第４時間)を徐々に変化させる際の各時点の制御パラメータに番号を付したものである。なお、制御パラメータ番号「１６」は、図５(ａ)〜(ｃ)に示す駆動ユニット１３の静止状態の制御に対応している。
【００７９】
図６のグラフに示すように、第１〜第４期間に関する各時間幅が異なる制御パラメータを変更することにより、繰出方向から戻り方向までほぼ直線的かつ連続的に駆動ユニット１３の駆動速度を変化させることが可能となる。
【００８０】
図７は、第１〜第４期間に関する各時間幅と制御パラメータ番号との関係を例示する図である。
【００８１】
図７で示すように、第１期間ｔｂは、ｔｂ０を初期値として制御パラメータ番号の増加に比例して単調増加し、最終的に第３期間ｔａの初期値ｔａ０と同一の期間に至る。第２期間ｔｃは、ｔｃ０を初期値として制御パラメータ番号の増加に比例して単調増加し、最終的に第４期間ｔｄの初期値ｔｄ０と同一の期間に至る。第３期間ｔａは、ｔａ０を初期値として制御パラメータ番号の増加に比例して単調減少し、最終的に第１期間ｔｂの初期値ｔｂ０と同一の期間に至る。第４期間ｔｄは、ｔｄ０を初期値として制御パラメータ番号の増加に比例して単調減少し、最終的に第２期間ｔｃの初期値ｔｃ０と同一の期間に至る。つまり、上述したように、第１期間ｔｂと第３期間ｔａとが相補的な関係にあり、第２期間ｔｃと第４期間ｔｄとが相補的な関係にある。
【００８２】
そして、第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの総和にあたるサイクル期間Ｔｅは、圧電素子１１に係る特定の周波数（共振周波数）に合わせて設定されている。ここで、サイクル期間Ｔｅが圧電素子１１の共振周波数に係る周期と略同一に設定されると、圧電素子１１の振動振幅が最も大きくなり、駆動軸１２に対する駆動ユニット１３の相対的な移動がより高速となる。
【００８３】
＜圧電素子の特性に起因して発生する問題＞
圧電素子１１を構成している材料や作製条件などが変化すれば、圧電素子１１の共振周波数などの特性が変化する。このため、圧電素子１１の共振周波数の変化に合わせて第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの総和にあたるサイクル期間をＴｅを変化させるべきである。
【００８４】
ところが、圧電素子１１は、一般に圧電体を２枚の電極で挟んだ基本構造を有するため、コンデンサーと同様な機能を有し、両端に所定の電位差が付与された状態からの放電には所定期間が必要となる。この放電に要する所定期間の存在により、サイクル期間Ｔｅの設定値に因る問題が発生する場合がある。
【００８５】
以下、第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの総和にあたるサイクル期間をＴｅ２とした場合に発生する問題ついて説明する。
【００８６】
図８は、第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄと圧電素子１１の両端に生じる電位差との関係を例示する図である。図８では、第１〜第４期間がそれぞれ期間ｔａ７〜ｔｄ７とされ、第２期間ｔｃ７および第４期間ｔｄ７が電位差Ｖｐの放電に要する時間（以下「放電必要時間」とも称する）よりも長い期間、第１期間ｔｂ７および第３期間ｔａ７が電位差Ｖｐの充電に要する時間（以下「充電必要時間」とも称する）よりも長い期間にそれぞれ設定され、第１電圧値＋Ｖｐと第３電圧値−Ｖｐとが絶対値において同一となるように設定されている例が示されている。そして、図８では、圧電素子１１に印加する駆動電圧Ｖloadが実線Ｌａで示され、圧電素子１１の両端に蓄積される電位差（実際の電位差）が破線Ｌｂで示されている。
【００８７】
図８で示すように、圧電素子１１の両端に蓄積される実際の電位差は、圧電素子１１に印加される駆動電圧Ｖloadに対して充放電に要する期間分だけ遅れて発生する。これは、圧電素子１１の両端に対して印加される駆動電圧Ｖloadが変更されると、圧電素子１１において徐々に電荷が蓄積または放出されるためである。
【００８８】
ここでは、第１電圧値＋Ｖｐと第３電圧値−Ｖｐとが絶対値において同一であり、第２電圧値（中間値）が０Ｖであるため、第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄが時間順次に切り替わる時点で、０Ｖ〜＋Ｖｐ、＋Ｖｐ〜０Ｖ、０Ｖ〜−Ｖｐ、−Ｖｐ〜０Ｖの駆動電圧Ｖloadが圧電素子１１の両端に対して時間順次に印加される。この４通りの充電時および放電時に圧電素子１１の両端に対して印加される電位差は全てＶｐで共通であり、駆動電圧Ｖloadが次の値に切り替わらない限り、圧電素子１１の充電および放電の速度は常に一定となる。
【００８９】
そして、第１〜第４期間ｔａ７〜ｔｄ７は、それぞれ充電必要時間および放電必要時間よりも長く設定されているため、圧電素子１１において充放電が終わる前に次の充放電が開始されることはない。したがって、図８の破線Ｌｂで示すように、充電時および放電時における圧電素子１１の両端に蓄積される実際の電位差の変化の傾き（所定時間当たりの変化量）はそれぞれ略同一となる。
【００９０】
図９は、図８の破線Ｌｂによって示された圧電素子１１の両端に蓄積される実際の電位差の時間変化を簡単にモデル化した図である。図９では、横軸が時刻、縦軸が圧電素子１１の両端に蓄積されている電位差を示している。
【００９１】
図９で示されるように、圧電素子１１の両端に蓄積される電位差は、増加（昇り）および減少（下り）ともに同じ傾きを呈する。このような電位差の変化は、圧電素子１１が一定速度で伸縮することを意味し、このような条件では、圧電素子１１が、所定速度で伸びて、同一の所定速度で縮むことから、駆動装置１における駆動ユニット１３の駆動速度は０となる。
【００９２】
ところで、第３期間ｔａ７＞第２期間ｔｃ７であり且つ第１期間ｔｂ７＞第４期間ｔｄ７である場合、駆動軸１２に対して駆動ユニット１３が繰り出し方向に所定速度で駆動されるべきである。しかしながら、図８で示された特定の条件下では、駆動装置１における駆動ユニット１３の駆動速度が０となってしまう。
【００９３】
図１０は、図８で示された特定の条件を含む制御パラメータ群によって駆動波形の時間幅を変化させた場合における駆動ユニット１３の駆動速度の測定値を表したグラフである。
【００９４】
図１０に示すように、制御パラメータ番号の中央付近において駆動速度が０となる制御パラメータが複数存在している。このような制御特性を持つ駆動装置を用いてサーボ制御等を行う場合を想定すると、明らかに制御の性能が低下していると言える。
【００９５】
図１１は、図８で示された特定の条件を含む制御パラメータ群と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄに関する各時間幅との関係を例示する図である。
【００９６】
図１１において制御パラメータ番号がＮ７である場合の駆動波形が図８で示された駆動波形に対応している。
【００９７】
ここで、圧電素子１１の放電必要時間をＰｄとすると、図１１で示すように、制御パラメータ番号が区間ＰＬにある場合には、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの双方ともに放電必要時間Ｐｄ以上となる。すなわち、制御パラメータ番号が区間ＰＬにある場合には、駆動ユニット１３の駆動速度が０となってしまい、制御パラメータ番号を変化させても駆動速度がほとんど変わらないといった不具合を生じる。
【００９８】
また、図１０で示すように、制御パラメータ番号の両端付近では、制御パラメータ番号の変化に対して駆動速度がほとんど変わらないといった不具合も生じている。
【００９９】
以下、制御パラメータ群の特定の区間において、制御パラメータ番号の変化に対し駆動速度がほとんど変化しない不具合を解消して、駆動装置１をサーボ制御に適したものとする方策（具体的には、下記方策１〜方策３）について説明する。
【０１００】
＜方策１＞
図１１で示したように、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの双方が圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以上となると、図１０で示したように、制御パラメータ番号を変化させても駆動速度が０付近でほとんど変化しない状態が発生してしまう。
【０１０１】
そこで、方策１では、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、常に圧電素子１１の放電に必要な時間（放電必要時間）Ｐｄ以下となるように設定されている。つまり、圧電素子１１の放電が完了する前に、更に放電を加速する方向の電位（＋Ｖｐ又は−Ｖｐ）が圧電素子１１に対して印加される傾向にある。このような設定により、圧電素子１１の放電が完了した後も、駆動電圧Ｖloadが０Ｖであり続けて結果的に圧電素子１１の放電の傾きが一定となる不具合を解消することができる。
【０１０２】
なお、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、極力圧電素子１１の放電に必要な時間（放電必要時間）Ｐｄ以下となるように設定するだけでも、制御パラメータ番号を変化させても駆動ユニット１３が０付近でほとんど変化しない不具合の発生を抑制することができる。しかしながら、制御パラメータ番号を変化させても駆動速度が０付近でほとんど変化しない不具合の発生を抑制する上では、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、常に放電必要時間Ｐｄ以下となるように設定されている方がより好ましい。
【０１０３】
ここで、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、放電必要時間Ｐｄ以下となるような条件に設定する具体的方法について説明する。
【０１０４】
図１２は、方策１に係る制御パラメータ群と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄに関する各時間幅との関係を例示する図である。図１２では、第１期間ｔｂと第３期間ｔａについては、図１１で示したものと略同一の傾向を示し、第２期間ｔｃと第４期間ｔｄについては、図１１で示したものと大きく異ならせている。
【０１０５】
図１２に示すように、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの双方ともに、制御パラメータ番号を３分割した両端側の区間については、制御パラメータ番号の変化に対する第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの変化量が、図１１で示したものと同様に比較的大きなままで維持されている。これに対して、制御パラメータ番号を３分割した中央の区間Ｃｃ，Ｃｄについては、制御パラメータ番号の変化に対する第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの変化量が、制御パラメータ番号の両端側の区間よりも比較的小さく抑えられている。
【０１０６】
すなわち、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの双方ともに、制御パラメータ番号の変化に対する期間の長さの変化量に係る傾きが、制御パラメータ番号の両端側の区間よりも制御パラメータ番号の中央付近の区間Ｃｃ，Ｃｄにおいて、相対的に小さくなるように設定されている。
【０１０７】
換言すれば、制御パラメータ番号を全範囲に渡って増加させることに対して第２期間ｔｃは増加し続けるが、その増加の傾きは、制御パラメータ番号の全範囲のうちの最も小さな番号側から中位の番号付近にかけた第１の傾きと、当該第１の傾きよりも小さく且つ制御パラメータ番号の全範囲のうちの中位の番号付近における第２の傾きと、当該第２の傾きよりも大きく且つ制御パラメータ番号の全範囲のうちの中位の番号付近から最も大きな番号側にかけた第３の傾きとを有している。
【０１０８】
また、制御パラメータ番号を全範囲に渡って増加させることに対して第４期間ｔｄは減少し続けるが、その減少の傾きは、制御パラメータ番号の全範囲のうちの最も小さな番号側から中位の番号付近にかけた第４の傾きと、当該第４の傾きよりも小さく且つ制御パラメータ番号の全範囲のうちの中位の番号付近における第５の傾きと、当該第５の傾きよりも大きく且つ制御パラメータ番号の全範囲のうちの中位の番号付近から最も大きな番号側にかけた第６の傾きとを有している。
【０１０９】
別の観点から見れば、以下のように設定されていると言える。第１期間ｔｂの長さの可変範囲の全範囲にわたって第１期間ｔｂを長くしていく場合、第１期間ｔｂの長さの変化量に対する第２期間ｔｃの長さの変化量が、第２期間ｔｃの長さの可変範囲（変更可能な範囲）のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなっている。また、第１期間ｔｂの長さの変化量に対する第４期間ｔｄの長さの変化量が、第４期間ｔｄの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなっている。
【０１１０】
更に、別の観点から言えば、制御パラメータ番号の変更によって第２期間ｔｃの長さを変更させることができる最小量（可変最小量）が、第２期間ｔｃの長さの可変範囲のうちの中央付近の領域よりも、第２期間ｔｃの長さの可変範囲のうちの中央付近の周辺から両端側にかけた領域において相対的に大きくなるように設定されている。また、制御パラメータ番号の変更によって第４期間ｔｄの長さを変更させることができる最小量（可変最小量）が、第４期間ｔｄの長さの可変範囲のうちの中央付近の領域よりも、第４期間ｔｄの長さの可変範囲のうちの中央付近の周辺から両端側にかけた領域において相対的に大きくなるように設定されている。
【０１１１】
図１３は、図１２で示した制御パラメータ群によって駆動波形の時間幅を変化させた場合の駆動速度の測定値を表したグラフである。図１３では、方策１を採用した場合における駆動ユニット１３の駆動速度の測定値が実線で示され、比較のために、図１０で示した不具合が生じた場合における測定値が破線で示されている。
【０１１２】
図１３で示すように、制御パラメータ番号の全範囲のうちの中央付近において駆動速度が０付近で変化しなくなってしまう不具合が抑制されている。ここでは、制御パラメータ番号の全範囲のうちの中央付近において、制御パラメータ番号の変化に対する第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの変化量が小さくなることで、制御パラメータ番号の変化に対する駆動ユニット１３の駆動速度の変化も穏やかになり、駆動速度が唐突に０に近づいて制御パラメータを変化させても駆動ユニット１３の駆動速度が０付近で変化しなくなるといった不具合の発生が抑制されるのである。
【０１１３】
すなわち、制御パラメータ番号の全範囲のうちの中央付近において、制御パラメータ番号を徐々に変化させることで、低速駆動の領域で駆動速度を滑らかに増減させることが可能となる。
【０１１４】
なお、図１２では、制御パラメータ番号の変化に対する第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの変化の傾きに関し、制御パラメータ番号を略３等分した区間、すなわち一端側の区間、中央付近の区間、および他端側の区間に分けて、中央付近の区間における傾きが、一端側および他端側の区間における傾きよりも小さくなるように変更した。しかしながら、これに限らず、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以下となる範囲内で、一端側の区間、中央付近の区間、および他端側の区間の長さを種々変更するようにしても良い。
【０１１５】
以上のように、駆動装置１に対して方策１を採用することで、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの可変量の最小値が、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの可変範囲のうちの中央付近においてその周辺よりも相対的に小さくなるように設定しておく。そして、第２期間ｔｃを長くする場合には第３期間ｔａと第４期間ｔｄとを短くするとともに第１期間ｔｂを長くし、第２期間ｔｃを短くする場合には第３期間ｔａと第４期間ｔｄとを長くするとともに第１期間ｔｂを短くするような制御を行うと、十分な低速駆動や駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【０１１６】
なお、方策１では、制御パラメータ番号の変化に対する第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの変化の傾きに変曲点を設けて、中央付近の傾きを相対的に小さくしたが、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの傾きを変えずに、単に第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄが短くなる方向にシフトして、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、常に圧電素子１１の放電に必要な時間（放電必要時間）Ｐｄ以下となるように設定することも考えられる。しかしながら、当該設定手法については、圧電素子１１の共振周波数Ｔｅ２を考慮すると、第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの総和を略一定に保持すべきである（制約１）、ある程度の最大駆動速度を確保するためには制御パラメータ番号の端の期間の設定値を変更すべきでない（制約２）、などといった設計上の制約から採用可能な場面が限定される。
【０１１７】
＜方策２＞
図１０で示したように、第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの設定によっては、制御パラメータ番号の両端付近では、制御パラメータ番号の変化に対して駆動ユニット１３の駆動速度がほとんど変化しない状態が発生してしまう。
【０１１８】
そこで、方策２では、制御パラメータ番号の両端付近における第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの設定を調整することで、制御パラメータ番号の両端付近において制御パラメータ番号の変化に対して駆動ユニット１３の駆動速度がほとんど変化しない状態が発生してしまう不具合の発生を抑制するようにしている。
【０１１９】
図１４は、方策２に係る制御パラメータ群と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄに関する各時間幅との関係を例示する図である。図１４では、第１期間ｔｂと第３期間ｔａについては、図１１で示したものと同様な傾向を示しており、第２期間ｔｃと第４期間ｔｄについては、図１１で示したものと傾向を大きく異ならせている。
【０１２０】
具体的な設定は以下の通りである。第１期間ｔｂの長さについては、制御パラメータ番号の増加に比例して単調に増加させ、第３期間ｔａの長さについては、制御パラメータ番号の増加に比例して単調に減少させる。その一方で、第２期間ｔｃの長さについては、制御パラメータ番号が増加していく初期の区間Ｅ２ｃでは制御パラメータ番号の増加に比例して単調に減少させ、制御パラメータ番号が増加していく中期の区間Ｃ２と終期の区間Ｅ２ｄでは制御パラメータ番号の増加に比例して単調に増加させる。そして、第４期間ｔｄについては、制御パラメータ番号が増加していく初期の区間Ｅ２ｃおよび中期の区間Ｃ２では制御パラメータ番号の増加に比例して単調に減少させ、制御パラメータ番号が増加していく終期の区間Ｅ２ｄでは制御パラメータ番号の増加に比例して単調に増加させる。
【０１２１】
つまり、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄについては、それぞれ制御パラメータ番号の変化に対して期間の長さが最短となる側の端部近傍で増加または減少傾向が逆転する。すなわち、制御パラメータ番号の増減に対して、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの長さがＶ字状の変化を呈する。
【０１２２】
また、別の観点から言えば、以下のように制御パラメータ番号と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄとが設定されている。第１期間ｔｂの長さの可変範囲の全範囲にわたって第１期間ｔｂを単調に長くしていく場合、第３期間ｔａの長さの可変範囲の全範囲にわたって第３期間ｔａが単調に短くなる。そして、第１期間ｔｂの長さの可変範囲のうちの第１期間ｔｂが最短となる一端側近傍の領域（一端近傍領域）において第１期間ｔｂを単調に長くしていく際には、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの双方が単調に短くなっていく。また、第１期間ｔｂの長さの可変範囲のうちの中央付近の領域（中央付近領域）において第１期間ｔｂを長くしていく際には、第２期間ｔｃが単調に長くなる一方で第４期間ｔｄが単調に短くなる。更に、第１期間ｔｂの長さの可変範囲のうちの第１期間ｔｂが最長となる他端側の近傍の領域（他端近傍領域）において第１期間ｔｂを単調に長くしていく際には、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの双方が単調に長くなっていく。
【０１２３】
図１５は、図１４で示した制御パラメータ群によって駆動波形の時間幅を変化させた場合における駆動ユニット１３の駆動速度の測定値を表したグラフである。図１５では、方策２を採用した場合における駆動ユニット１３の駆動速度の測定値が実線で示され、比較のために、図１０で示した不具合が生じた場合の測定値が破線で示されている。
【０１２４】
図１５で示すように、制御パラメータ番号の全範囲のうちの両端付近において駆動速度が変化しなくなってしまう不具合が抑制される。すなわち、制御パラメータ番号の全範囲のうちの両端付近において、制御パラメータを徐々に変化させることで、駆動ユニット１３の駆動速度を比較的広い範囲で滑らかに増減させることが可能となる。
【０１２５】
なお、図１４では、制御パラメータ番号を略３等分した区間、すなわち一端側の区間Ｅ２ｃ、中央付近の区間Ｃ２、および他端側の区間Ｅ２ｄに分けて、第２期間ｔｃについては、制御パラメータ番号の単調増加に伴い、区間Ｅ２ｃでは単調減少、区間Ｃ２，Ｅ２ｄでは単調増加するように設定され、第４期間ｔｄについては、制御パラメータ番号の単調増加に伴い、区間Ｅ２ｃ，Ｃ２では単調減少、区間Ｅ２ｄでは単調増加するように設定された。しかしながら、これに限らず、制御パラメータ番号の全範囲に占める一端側の区間Ｅ２ｃおよび他端側の区間Ｅ２ｄの割合を適宜変更しても構わない。
【０１２６】
以上のように、駆動装置１に対して方策２を採用することで、第１期間ｔｂを可変範囲の全範囲に渡って長くしていく場合、第３期間ｔａが可変範囲の全範囲に渡って短くなっていく。このとき、第１期間ｔｂの可変範囲のうちの最短側の一端近傍で第１期間ｔｂを長くしていく際には第２および第４期間ｔｃ、ｔｄの双方が短くなっていく。そして、第１期間ｔｂの可変範囲のうちの中央付近で第１期間ｔｂを長くしていく際には第２期間ｔｃが長くなる一方で第４期間ｔｄが短くなっていく。更に、第１期間ｔｂの可変範囲のうちの最長側の他端近傍で第１期間ｔｂを長くしていく際には第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの双方が長くなっていく。その結果として、駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【０１２７】
＜方策３＞
上記方策１では、制御パラメータ番号の中央付近において生じる不具合を解消し、上記方策２では、制御パラメータ番号の両端付近において生じる不具合を解消した。これに対して、方策３では、制御パラメータ番号の中央付近および両端付近で生じる双方の不具合を解消するために、方策１および方策２の双方の特徴を取り入れた方策となっている。
【０１２８】
図１６は、方策３に係る制御パラメータ群と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄに関する各時間幅との関係を例示する図である。図１６では、第１期間ｔｂと第３期間ｔａについては、図１１で示したものと同様な傾向を示しており、第２期間ｔｃと第４期間ｔｄについては、図１１で示したものと傾向を大きく異ならせている。
【０１２９】
具体的な設定は以下の通りである。第１期間ｔｂについては、制御パラメータ番号の増加に比例して単調に増加させ、第３期間ｔａについては、制御パラメータ番号の増加に比例して単調に減少させる。その一方で、第２期間ｔｃについては、制御パラメータ番号を番号が増加していく順に、(c1)初期の区間Ｅ３１ｃ、(c2)初期から中期に至るまでの区間Ｎ３１ｃ、(c3)中期の区間Ｃ３ｃ、(c4)中期から終期に至るまでの区間Ｎ３２ｃと終期の区間Ｅ３２ｃ、の４区間に分けて増減の傾きが変更され、第４期間ｔｄについては、制御パラメータ番号を番号が増加していく順に、(d1)初期の区間Ｅ３１ｄおよび初期から中期に至る区間Ｎ３１ｄ、(d2)中期の区間Ｃ３ｄ、(d3)中期から終期に至るまでの区間Ｎ３２ｄ、(d4)終期の区間Ｅ３２ｄ、の４区間に分けて傾きが変更されている。
【０１３０】
より詳細には、第２期間ｔｃについては、制御パラメータ番号の増加に従って、初期の区間Ｅ３１ｃでは単調に減少させ、初期から中期に至るまでの区間Ｎ３１ｃでは所定の傾きで単調に増加させ、中期の区間Ｃ３ｃでは区間Ｎ３１ｃの傾きよりも相対的に小さな傾きで増加させ、中期から終期に至るまでの区間Ｎ３２ｃと終期の区間Ｅ３２ｃでは中期の区間Ｃ３ｃの傾きよりも相対的に大きな傾きで増加させる。また、第４期間ｔｄについては、制御パラメータ番号の増加に従って、初期の区間Ｅ３１ｄおよび初期から中期に至る区間Ｎ３１ｄでは所定の傾きで単調に減少させ、中期の区間Ｃ３ｄでは区間Ｅ３１ｄ，Ｎ３１ｄの傾きよりも相対的に小さな傾きで減少させ、中期から終期に至るまでの区間Ｎ３２ｄでは中期の区間Ｃ３ｄの傾きよりも相対的に大きな傾きで減少させ、終期の区間Ｅ３２ｄでは単調に増加させる。
【０１３１】
つまり、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄについては、制御パラメータ番号の増減に対して、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの長さがＶ字状の変化を呈する。そして、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの何れか一方が常に圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄよりも小さくなるように、制御パラメータ番号の全範囲のうちの中央付近での増減に対する第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの増減の傾きがその周辺での増減の傾きに対して相対的に小さくなるように設定されている。
【０１３２】
図１７は、図１６で示した制御パラメータ群によって駆動波形の時間幅を変化させた場合における駆動ユニット１３の駆動速度の測定値を表したグラフである。図１７では、方策３を採用した場合における駆動ユニット１３の駆動速度の測定値が実線で示され、比較のために、図１０で示した不具合が生じた場合の測定値が破線で示されている。
【０１３３】
図１７で示すように、制御パラメータ番号の全範囲のうちの中央付近および両端付近の双方において駆動ユニット１３の駆動速度が変化しなくなってしまう不具合が抑制される。すなわち、制御パラメータ番号の全範囲のうちの中央付近および両端付近の双方において、制御パラメータを徐々に変化させることで、駆動ユニット１３の駆動速度を比較的広い範囲で滑らかに増減させることが可能となる。
【０１３４】
なお、上述したように、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの双方に関し、それぞれ制御パラメータ番号を４つの区間に分けて増減の傾きを変更したが、この４つの区間の分け方は図１６で示したものに限られず、適宜各区間の長さを変更しても構わない。
【０１３５】
以上のように、駆動装置１に対して方策３を採用することで、駆動装置１に対して方策１を採用した場合の作用効果および方策２を採用した場合の作用効果の双方を含む作用効果を得ることができる。すなわち、十分な低速駆動や駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【０１３６】
＜駆動装置の撮像装置への適用例＞
なお、上述した駆動装置１をカメラ(撮像装置)の手振れ補正機構で利用するようにしても良い。このようなカメラの機構を以下で具体的に説明する。
【０１３７】
図１８は、手振れ補正が可能なカメラ３の要部構成を示すブロック図である。
【０１３８】
カメラ３は、例えばデジタルカメラとして構成されており、手振れ補正機構として機能する手振れ補正ユニット３０と、手振れ補正ユニット３０に伝送可能に接続するカメラ制御部３４とを備えている。このカメラ制御部３４においては、手振れ補正を除くカメラ３の動作を統括制御するとともに、手振れ補正の必要性に応じて手振れ補正ユニット３０に信号を送信し手振れ補正の開始や終了を指示する。
【０１３９】
手振れ補正ユニット３０は、駆動装置１に対応する駆動部３１と手振れ補正制御部３２とブレ検出部３３とを有している。
【０１４０】
ブレ検出部３３は、例えば角速度センサを有しており、カメラ３の揺れを検出し撮影方向の変化に応じた信号を出力する。
【０１４１】
手振れ補正制御部３２は、ブレ検出部３３から出力される信号に基づき手振れ補正量を求め、この手振れ補正量に応じた駆動信号を駆動部３１に出力する。そして、この駆動信号に基づく駆動ユニット１３の駆動制御(速度制御)を駆動部３１で行うことにより、適切な手振れ補正が実施されることとなる。すなわち、手振れによるカメラ３の揺れに起因した撮影画像における像の振れが抑制される機能（「像振れ補正機能」とも「像振れ抑制機能」とも称する）が実現される。
【０１４２】
以上のように圧電素子１１を備えた駆動装置１をカメラ３の手振れ補正機構で利用することにより、カメラの小型化が図れることとなる。なお、手振れ補正機構に限らず他の駆動機構、例えばカメラのレンズ駆動機構で駆動装置１を利用することによっても、カメラの小型化を図ることができる。
【０１４３】
＜変形例＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１４４】
◎例えば、圧電素子１１の共振周波数を利用した高速駆動を行うためには、上記方策１〜３のうちの何れかの方策を採用した上記実施形態に係る駆動装置１において、第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの総和を、圧電素子１１の共振周波数に係る周期に相当する略同一の期間に維持することが好ましい。
【０１４５】
◎また、上記実施形態では、制御パラメータ群の特定の区間において、制御パラメータ番号の変化に対し駆動速度がほとんど変化しない不具合を解消する方策１〜３について、図１２、図１４、および図１６で制御パラメータ群と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの各時間幅との関係を例示しつつ、説明した。しかしながら、制御パラメータ番号の変化に対し駆動速度がほとんど変化しない不具合を解消するための制御パラメータ群と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの各時間幅との関係は、これに限られず、種々のバリエーションが存在する。以下、当該バリエーションについて２つの具体例を挙げて説明する。
【０１４６】
＜具体例１＞
図１９は、変形例に係る制御パラメータ群と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの各時間幅との関係を例示する図である。
【０１４７】
図１９では、図１２と同様に、第１期間ｔｂと第３期間ｔａとが相補的に増減し、第２期間ｔｃと第４期間ｔｄとが相補的に増減するとともに、制御パラメータ番号の増加に伴って、第１期間ｔｂと第２期間ｔｃは長くなり、第３期間ｔａと第４期間ｔｄは短くなっていく傾向を示す。
【０１４８】
具体的には、制御パラメータ番号を、番号が比較的小さな区間（番号小区間）Ｅ１１と、番号が中程度の区間（番号中区間）Ｃ１１と、番号が比較的大きな区間（番号大区間）Ｅ１２とに分けて見ると、以下のような傾向を示す。
【０１４９】
第１期間ｔｂの長さは、制御パラメータ番号の増加に伴って、番号小区間Ｅ１１では比較的小さな傾き（第７の傾き）で増大し、番号中区間Ｃ１１および番号大区間Ｅ１２では第７の傾きよりも大きな傾き（第８の傾き）で増大する。一方、第３期間ｔａの長さは、制御パラメータ番号の増加に伴って、番号小区間Ｅ１１および番号中区間Ｃ１１では比較的大きな傾き（第９の傾き）で減少し、番号大区間Ｅ１２では第９の傾きよりも小さな傾き（第１０の傾き）で減少する。
【０１５０】
また、第２期間ｔｃの長さは、制御パラメータ番号の増加に伴って、番号小区間Ｅ１１では比較的大きな傾き（第１１の傾き）で増大し、番号中区間Ｃ１１および番号大区間Ｅ１２では第１１の傾きよりも小さな傾き（第１２の傾き）で増大する。一方、第４期間ｔｄの長さは、制御パラメータ番号の増加に伴って、番号小区間Ｅ１１および番号中区間Ｃ１１では比較的小さな傾き（第１３の傾き）で減少し、番号大区間Ｅ１２では第１３の傾きよりも大きな傾き（第１４の傾き）で減少する。
【０１５１】
そして、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄについては、上記増減の傾向を示すことで、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、常に圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以下となるように設定されている。つまり、制御パラメータ番号の増加に伴う第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの増減に関し、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの傾き、および可変最小量が適宜変更されることで、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、常に圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以下となるように設定されている。
【０１５２】
このため、圧電素子１１の放電が完了した後も、駆動電圧Ｖloadが０Ｖであり続けて結果的に圧電素子１１の放電の傾きが一定となる不具合を解消することができる。したがって、図１３で示したように、制御パラメータ番号の全範囲のうちの中央付近において駆動速度が０付近で変化しなくなってしまう不具合が抑制され、低速駆動の領域で駆動速度を滑らかに増減させる効果が得られる。
【０１５３】
また、第２期間ｔｃについては、制御パラメータ番号の増加に対する期間の長さの増加の傾きが、番号小区間Ｅ１１において、番号中区間Ｃ１１および番号大区間Ｅ１２よりも相対的に大きく設定されている。一方、第４期間ｔｄについては、制御パラメータ番号の増加に対する期間の長さの減少の傾きが、番号大区間Ｅ１２において、番号小区間Ｅ１１および番号中区間Ｃ１１よりも相対的に大きく設定されている。
【０１５４】
つまり、第２期間ｔｃの長さの可変最小量が、第２期間ｔｃの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きく、第４期間ｔｄの長さの可変最小量が、第４期間ｔｄの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きく設定されている。
【０１５５】
そして、このような設定により、図１５で示したように、制御パラメータ番号の全範囲のうちの両端付近において駆動速度が変化しなくなってしまう不具合が抑制され、駆動ユニット１３の駆動速度を比較的広い範囲で滑らかに増減させる効果が得られる。
【０１５６】
なお、制御パラメータ番号の全範囲のうちの少なくとも一端付近において駆動速度が変化しなくなる不具合を解消するためには、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも一方に関し、制御パラメータ番号の増減に対する期間の長さの増減の傾きや可変最小量の変更点が設けられることで、番号小区間Ｅ１１や番号大区間Ｅ１２における期間の長さの増減の傾きを適宜調整すれば良い。換言すれば、第１期間ｔｂの長さを増加させる途中で、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄのうちの少なくとも一方の期間の長さに関し、第１期間ｔｂの長さの変化に対する変化の傾きを変更すれば良い。
【０１５７】
また、別の観点から言えば、第１期間ｔｂの長さを増加させる途中で、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄのうちの少なくとも一方の期間の長さに関し、第１期間ｔｂの長さの変化に対する変化の傾きを適宜変更することで、極力第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、常に圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以下となるように設定されれば、制御パラメータ番号の全範囲のうちの端部付近だけでなく、中央付近において駆動速度が０付近で変化しなくなってしまう不具合も抑制され、低速駆動の領域で駆動速度を滑らかに増減させる効果も得られる。
【０１５８】
また、例えば、少なくとも、第２期間ｔｃの長さの可変最小量を、第２期間ｔｃの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きく設定するか、または第４期間ｔｄの長さの可変最小量を、第４期間ｔｄの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きく設定することで、番号小区間Ｅ１１や番号大区間Ｅ１２における第２および第４期間ｔｃ，ｔｄのうちの少なくとも一方の期間の長さの増減の傾きを適宜調整したり、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄのうちの少なくとも一方を常に圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以下となるように設定することもできる。その結果、低速駆動の領域で駆動速度を滑らかに増減させる効果が得られる。
【０１５９】
更に、別の観点から言えば、図１９で示すように、第１期間ｔｂを長くする場合、第１期間ｔｂの長さの変化量に対する第２期間ｔｃの長さの変化量が、第２期間ｔｃの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなるように設定され、第１期間ｔｂの長さの変化量に対する第４期間ｔｄの長さの変化量が、第４期間ｔｄの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなるように調整されている。そして、このような構成により、上記方策１と同様に、極力第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方が、常に圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以下となるように設定できる。
【０１６０】
なお、中央付近において駆動速度が０付近で変化しなくなってしまう不具合を抑制し、低速駆動の領域で駆動速度を滑らかに増減させる効果を得るためには、例えば、第１期間ｔｂを長くする場合、少なくとも、第１期間ｔｂの長さの変化量に対する第２期間ｔｃの長さの変化量が、第２期間ｔｃの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなるように設定されているか、または第１期間ｔｂの長さの変化量に対する第４期間ｔｄの長さの変化量が、第４期間ｔｄの長さの可変範囲のうちの中央付近よりも当該中央付近の周辺において相対的に大きくなるように設定されていれば良い。
【０１６１】
また、図１９で示すように、制御パラメータ番号の増減に対する第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの増減の傾きが適宜変更されるのに応じて、第１〜４期間ｔａ〜ｔｄの総和が略一定に維持されるように、制御パラメータ番号の増減に対する第１期間ｔｂおよび第３期間ｔａの増減の傾きが適宜変更される。このため、圧電素子の共振周波数を利用した高速駆動が可能となる。
【０１６２】
以上のことから、バリエーションの具体例１では、図１７で示したように、駆動装置１に対して方策３を採用した場合と同様な作用効果を得ることができる。すなわち、十分な低速駆動や駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【０１６３】
＜具体例２＞
図２０は、変形例に係る制御パラメータ群と第１〜第４期間ｔａ〜ｔｄの各時間幅との関係を例示する図である。
【０１６４】
図２０では、図１２と同様に、第１期間ｔｂと第３期間ｔａとが相補的に増減し、第２期間ｔｃと第４期間ｔｄとが相補的に増減する。そして、図１２と同様に、制御パラメータ番号の増加に伴って、第２期間ｔｃが概ね長くなっていき、第４期間ｔｄが概ね短くなっていく傾向を示す一方、図１２とは逆に、制御パラメータ番号の増加に伴って、第３期間ｔａが長くなっていき、第１期間ｔｂが短くなっていく傾向を示す。
【０１６５】
具体的には、制御パラメータ番号を、番号が比較的小さな区間（番号小区間）Ｅ２１と、番号が中程度の区間（番号中区間）Ｃ２１と、番号が比較的大きな区間（番号大区間）Ｅ２２とに分けて見ると、以下のような傾向を示す。
【０１６６】
第３期間ｔａの長さは、制御パラメータ番号の増加に伴って、番号小区間Ｅ２１では比較的小さな傾き（第１５の傾き）で増大し、番号中区間Ｃ２１および番号大区間Ｅ２２では第１５の傾きよりも大きな傾き（第１６の傾き）で増大する。一方、第１期間ｔｂの長さは、制御パラメータ番号の増加に伴って、番号小区間Ｅ２１および番号中区間Ｃ２１では比較的大きな傾き（第１７の傾き）で減少し、番号大区間Ｅ２２では第１７の傾きよりも小さな傾き（第１８の傾き）で減少する。
【０１６７】
また、第２期間ｔｃの長さは、制御パラメータ番号の増加に伴って、番号小区間Ｅ２１および番号中区間Ｃ２１では比較的小さな傾き（第１９の傾き）で増大し、番号大区間Ｅ２２では比較的小さな傾き（第２０の傾き）で減少する。一方、第４期間ｔｄの長さは、制御パラメータ番号の増加に伴って、番号小区間Ｅ２１では比較的小さな傾き（第２１の傾き）で増加し、番号中区間Ｃ２１および番号大区間Ｅ２２では比較的小さな傾き（第２２の傾き）で減少する。
【０１６８】
そして、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄについては、上記増減の傾向を示すことで、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方の長さが、極力圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以下となるように設定されている。つまり、制御パラメータ番号の増加に伴う第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの増減に関し、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの傾きや可変最小量が適宜変更されることで、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも何れか一方の長さが、常に圧電素子１１の放電必要時間Ｐｄ以下となるように設定されている。
【０１６９】
このため、圧電素子１１の放電が完了した後も、駆動電圧Ｖloadが０Ｖであり続けて結果的に圧電素子１１の放電の傾きが一定となる不具合を解消することができる。したがって、図１３で示したように、制御パラメータ番号の全範囲のうちの中央付近において駆動速度が０付近で変化しなくなってしまう不具合が抑制され、低速駆動の領域で駆動速度を滑らかに増減させる効果が得られる。
【０１７０】
また、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄについては、それぞれ制御パラメータ番号の変化に対して期間の長さが最長となる側の端部近傍で増加または減少傾向が逆転する。換言すれば、第１期間ｔｂの長さの可変範囲のうちの一端または他端の近傍の領域で第１期間ｔｂを長くする場合と、第１期間ｔｂの長さの可変範囲のうちの中央付近の領域で第１期間ｔｂを長くする場合との間で、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの長さの増減が切り替わる。すなわち、制御パラメータ番号の増減に対して、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの長さがＶ字状の変化を呈する。
【０１７１】
そして、このような設定により、図１５で示したように、制御パラメータ番号の全範囲のうちの両端付近において駆動速度が変化しなくなってしまう不具合が抑制され、駆動ユニット１３の駆動速度を比較的広い範囲で滑らかに増減させる効果が得られる。
【０１７２】
なお、制御パラメータ番号の全範囲のうちの少なくとも一端付近において駆動速度が変化しなくなる不具合を解消するためには、第１期間ｔｂの長さの可変範囲のうちの一端または他端の近傍の領域で第１期間ｔｂを長くする場合と、第１期間ｔｂの長さの可変範囲のうちの中央付近の領域で第１期間ｔｂを長くする場合との間で、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄの少なくとも一方の期間の長さの増減が切り替われば良い。
【０１７３】
したがって、第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄのうちの少なくとも一方に関し、制御パラメータ番号の増減に対する期間の長さの増減の傾きや可変最小量の変更点が設けられることで、番号小区間Ｅ２１や番号大区間Ｅ２２における期間の長さの増減の傾きを適宜切り替えれば良い。換言すれば、第１期間ｔｂの長さを変化させる途中で、第２および第４期間ｔｃ，ｔｄのうちの少なくとも一方の期間の長さに関し、第１期間ｔｂの長さの変化に対する変化の傾きを適宜切り替えれば良い。
【０１７４】
また、図２０で示すように、制御パラメータ番号の増減に対する第２期間ｔｃおよび第４期間ｔｄの増減の傾きが適宜変更されるのに応じて、第１〜４期間ｔａ〜ｔｄの総和が略一定に維持されるように、制御パラメータ番号の増減に対する第１期間ｔｂおよび第３期間ｔａの増減の傾きが適宜変更される。このため、圧電素子の共振周波数を利用した高速駆動が可能となる。
【０１７５】
以上のことから、バリエーションの具体例２でも、バリエーションの具体例１と同様に、駆動装置１に対して方策３を採用した場合と同様な作用効果を得ることができる。すなわち、十分な低速駆動や駆動速度の滑らかな変更が可能となる。
【０１７６】
◎また、上記実施形態では、全ての制御パラメータ番号に係る制御パラメータを用いて、随時制御パラメータを切り換えていくことで、精度良く滑らかな駆動速度の制御を行ったが、これに限られず、全ての制御パラメータ番号に係る制御パラメータを用いた高精度な駆動速度制御を行う第１のモードと、全ての制御パラメータ番号のうちの一部の番号を間引いた制御パラメータ番号に係る制御パラメータを用いた低精度の駆動速度制御を行う第２のモードとを適宜切換可能としても良い。この第１および第２のモードは、用途や場面によって適宜使い分けられるようにすれば良い。なお、上記モードの切換は、例えば、所定の操作部をユーザーが操作することで実施可能とする例が考えられる。
【０１７７】
◎また、上記実施形態では、駆動装置１において圧電素子を用いたが、これに限らず、電圧、電流、電界、磁界、静電気などの電気的エネルギーを、伸縮、曲げ、ねじれ、歪みなどの機械的エネルギーに変換する電気機械変換素子、例えば電歪素子、磁歪素子、静電アクチュエータなどを使用するようにしても良い。
【０１７８】
◎なお、上記実施形態の構成および変形例で挙げた各種構成を、矛盾の生じない範囲で適宜組み合わせることで、各々の構成による作用効果を併せ持たせても良いのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明の実施形態に係る駆動装置１の要部構成を示す図である。
【図２】駆動回路２の回路構成を示す図である。
【図３】制御回路２０の動作を説明するための図である。
【図４】駆動波形での時間幅調整による速度制御を説明するための図である。
【図５】駆動波形での時間幅調整による速度制御を説明するための図である。
【図６】駆動波形での時間幅調整による速度制御を行った場合の駆動速度の測定値を例示する図である。
【図７】駆動波形での時間幅と制御パラメータ番号との関係を例示する図である。
【図８】駆動波形と圧電素子における充放電との関係を例示する模式図である。
【図９】圧電素子における充放電の時間変化を例示する模式図である。
【図１０】駆動波形での時間幅調整による速度制御を行った場合の駆動速度の測定値を例示する図である。
【図１１】駆動波形での時間幅と制御パラメータ番号との関係を例示する図である。
【図１２】駆動波形での時間幅と制御パラメータ番号との関係を例示する図である。
【図１３】駆動波形での時間幅調整による速度制御を行った場合の駆動速度の測定値を例示する図である。
【図１４】駆動波形での時間幅と制御パラメータ番号との関係を例示する図である。
【図１５】駆動波形での時間幅調整による速度制御を行った場合の駆動速度の測定値を例示する図である。
【図１６】駆動波形での時間幅と制御パラメータ番号との関係を例示する図である。
【図１７】駆動波形での時間幅調整による速度制御を行った場合の駆動速度の測定値を例示する図である。
【図１８】手振れ補正が可能なカメラの要部構成を示すブロック図である。
【図１９】変形例に係る駆動波形での時間幅と制御パラメータ番号との関係を例示する図である。
【図２０】変形例に係る駆動波形での時間幅と制御パラメータ番号との関係を例示する図である。
【図２１】本発明の従来技術に係る駆動装置を説明するための図である。
【図２２】本発明の従来技術に係る駆動装置を説明するための図である。
【図２３】本発明の従来技術に係る駆動装置を説明するための図である。
【図２４】本発明の従来技術に係る駆動装置を説明するための図である。
【図２５】本発明の従来技術に係る駆動装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１８０】
１  駆動装置
２  駆動回路
３  カメラ
１０  固定部材
１１  圧電素子
１２  駆動軸
１３  駆動ユニット
２０  制御回路
３０  手振れ補正ユニット
３１  駆動部
３２  手振れ補正制御部
３４  カメラ制御部
Ｐｄ  放電必要時間
Ｔｅ，Ｔｅ２  サイクル期間
【図１】
2008187820.tif 000003
【図２】
2008187820.tif 000004
【図３】
2008187820.tif 000005
【図４】
2008187820.tif 000006
【図５】
2008187820.tif 000007
【図６】
2008187820.tif 000008
【図７】
2008187820.tif 000009
【図８】
2008187820.tif 000010
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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