[发明专利]容性负载驱动电路以及光扫描装置

说明书

本发明的课题是通过将之前被施加了高电压的容性负载的电荷移动至其他容性负载来进行电力再生，实现低消耗电力化。在与分别连接有多个容性负载的多个端子(VOUTP、VOUTM)连接，使多个端子中的某个的电压从低的状态变化为高的状态的容性负载驱动电路中设有：电流变化检测电路(Qp11～Qp13、Qn11～Qn13；Qp21～Qp23、Qn21～Qn23)，其检测放大器的输出级(11A、11B)的电流变化；基准电流生成电路(Qp1、Qp14、Qn1、Qn14；Qp2、Qp24、Qn2、Qn24；Qp31、Qp32)，其生成与放大器的输出级的输出电流成正比的基准电流；以及电荷移动电路(Qn40～Qn42)，其根据电流变化检测电路的检测结果，对多个端子间的某个端子流过与上述基准电流成正比的电流，使电荷从与电压高的状态的端子连接的容性负载向与电压低的状态的端子连接的容性负载移动。

技术领域

本发明涉及一种驱动容性负载的驱动电路，例如涉及一种利用于适于驱动压电元件的驱动电路以及具备该驱动电路的光扫描装置的有效的技术。

背景技术

在数字照相机(摄像装置)或投影机等光学装置中，使用用于控制摄像元件或反射镜等部件的姿势的致动器。作为致动器的驱动方式，有压电驱动方式、电磁驱动方式、静电驱动方式等。在这些驱动方式中，尤其压电驱动方式，在高速动作中有优势，适用于进行图像形成的光扫描装置的高分辨率化。在投影机这样的光学装置中一般使用由MOS晶体管等形成的驱动IC(半导体集成电路)，向作为致动器的压电元件施加电压来驱动。

另外，专利文献1公开了与如下的摄像装置相关的发明：驱动作为致动器的压电元件(电机械变换元件)来控制摄像元件的姿势的摄像装置。此外，专利文献2公开了与如下的光扫描装置相关的发明：通过驱动IC驱动作为致动器的压电元件来控制反射镜的姿势的光扫描装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4655584号公报

专利文献2：日本特开2010-288435号公报

专利文献3：日本特开2011-160309号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，压电驱动方式与电磁驱动方式相比要求较高的电压，因此需要设计考虑了消耗电力、发热的升压电路和驱动电路。尤其在用于光扫描装置的反光镜中，为了实现所希望的屏幕尺寸，必须确保反光镜驱动中的固定偏转角(最大位移量的扩大)，因此需要将通过升压电路升压后的高电压用作驱动电路的电源电压，压电驱动反光镜。然而，在上述那样的驱动压电元件的以往的驱动IC中，压电元件为容性负载，因此为了使向容性负载施加的电压上升而从电源流过电流而储蓄的电荷在使容性负载的施加电压下降时向大地侧释放。此外，作为驱动容性负载的电路，如图9所示，有通过差动输出的放大器AMP驱动容性负载CL_M、CL_P的电路，但在这样的电路中，充电至容性负载的电荷在使容性负载的施加电压下降时被引入到放大器AMP内并被消耗。也就是说，将负载视为电容器的情况下，电容器不消耗电力，但为了使向电容器施加的电压变化，通过作为驱动电路的差动放大器消耗电力，成为低消耗电力化的障碍。

另外，在驱动容性负载的驱动电路中，作为抑制伴随向容性负载的电压施加位置的移动的容性负载的充放电引起的能量损失的驱动电路的相关发明，有专利文件3所公开的发明。

然而，专利文件3所公开的发明，在向基板表面形成的多个平行线状电极依次施加电压的驱动电路中，构成为对接着要施加电压的电极移动之前被施加了电压的电极的电荷，因此负载的驱动方式与光学装置中的压电元件的驱动电路不同。此外，在电荷移动电路中使用二极管和电感器，电感器在当前的半导体制造技术中难以在半导体基板上形成为性能优良且小型的片上元件，因此存在难以作为1个驱动IC而实现的课题。