JPH04359669A - 電源回路及び圧電駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔目　　次〕 産業上の利用分野 従来の技術（図６） 発明が解決しようとする課題（図７） 課題を解決するための手段（図１） 作用 実施例 （１）第１の実施例の説明（図２〜図４）（２）第２の
実施例の説明（図５） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、電源回路及び圧電駆動
装置に関するものであり、更に詳しく言えば、ＤＣ／Ｄ
Ｃ変換して昇圧された直流電圧を出力する回路及びその
応用装置に関するものである。

【０００３】近年、情報通信処理の高速化の要求、及び
情報量の増加に伴い光ファイバを伝送路とする光通信シ
ステムが利用されている。

【０００４】これによれば、光通信システムの要求から
スイッチ制御系の停電等により、強制的かつ瞬時に，光
ファイバ路に切り換えなければならない場合がある。し
かし、光スイッチを駆動する圧電駆動装置の電源回路に
はコンデンサが接続されている。

【０００５】このため、該圧電駆動装置の圧電素子に印
加する出力電圧の立ち下がり時間が長くなる結果、その
切り換え動作時間も長くなることがある。

【０００６】これにより、光ファイバの切り換え動作の
遅れ等から通信回線の異常回避動作が遅延して、光通信
システムの信頼度の低下を招くこととなる。

【０００７】そこで、停電時等に昇圧回路内の平滑用コ
ンデンサの時定数に依存して出力電圧を立ち下げること
なく、該停電と共にそれを強制的に立ち下げること、及
びその圧電駆動負荷の切り換えを瞬時に行うことができ
る電源回路及び圧電駆動装置が望まれている。

【０００８】

【従来の技術】図６，７は、従来例に係る説明図である
。図６（ａ），（ｂ）は、従来例に係る電源回路及び圧
電駆動装置の構成図であり、図６（ａ）は、従来例に係
る圧電駆動装置を応用した光スイッチの構成図を示して
いる。

【０００９】図６（ａ）において、光通信システムにお
ける光路を切り換える光スイッチは、電源回路１，圧電
素子２及び光ファイバ３から成る。

【００１０】当該光スイッチの機能は、例えば、圧電素
子２に取り付けられた光ファイバ３をＮｏ１の光ファイ
バ路又はＮｏ２の光ファイバ路に切り換えるものである
。また、光路の切り換え原理は、例えば、スイッチ制御
系の直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕程度が電源回路１により直
流電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕程度に昇圧され、該直流電
圧Ｖ２が圧電素子２に印加される。これにより、該圧電
素子２の屈曲変位により光ファイバ３の光路が，例えば
、Ｎｏ１の光ファイバ路からＮｏ２の光ファイバ路に移
動するものである。

【００１１】図６（ｂ）は、従来例に係る圧電駆動装置
の電源回路の構成図を示している。図６（ｂ）において
、圧電駆動装置に直流電圧を供給する電源回路は、ＤＣ
／ＡＣ変換回路１Ａ，変圧器Ｔ，ＡＣ／ＤＣ変換回路１
Ｂ及び平滑回路１Ｃから成る。

【００１２】当該電源回路の機能は、例えば、スイッチ
制御系の直流電圧〔Ｖ１＝５〔Ｖ〕程度〕がＤＣ／ＡＣ
変換回路１Ａにより一旦交流信号に変換され、該交流信
号が変圧器Ｔにより昇圧される。また、昇圧された交流
信号がＡＣ／ＤＣ変換回路１Ｂ及び平滑回路１Ｃにより
整流平滑処理される。これにより、スイッチ制御系の直
流電圧Ｖ１が直流電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕程度に昇圧
される。

【００１３】この際の整流平滑処理は、例えば、ＡＣ／
ＤＣ変換回路１Ｂから出力された脈流成分を含む出力電
圧がπ型の平滑回路により直流化される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来例によれ
ば、図６（ｂ）に示すように電源回路１の平滑回路１Ｃ
に、チョークコイルＣＨを挟んで大容量のコンデンサＣ
１，Ｃ２が接続されている。これは、ＡＣ／ＤＣ変換回
路１Ｂから出力された電圧の脈流成分を平滑化して、そ
れを安定な直流電圧とするためである。

【００１５】このため、図７（ａ）に示すように、停電
等によりスイッチ制御系の直流電圧Ｖ１が「Ｈ」（ハイ
）レベルから「Ｌ」（ロー）レベルに変化した場合、平
滑回路１ＣのコンデンサＣ１，Ｃ２により、当該電源回
路１の出力電圧Ｖ２の立ち下がり時間ＴＲＣが長くなる
。これは、コンデンサＣ１，Ｃ２と、当該電源回路１の
出力部に接続された圧電駆動装置の等価負荷抵抗Ｒとに
よる時定数が大きくなるためである。

【００１６】このことで、当該電源回路１により駆動さ
れる光スイッチでは、図７（ｂ）に示すように、光ファ
イバ３の切り換え動作時間Ｔｍが長くなり、光通信シス
テムに悪影響を与える。すなわち、これは、光通信シス
テムの要求からスイッチ制御系の停電等により，例えば
、強制的かつ瞬時に、光ファイバ３をＮｏ１の光ファイ
バ路からＮｏ２の光ファイバ路に切り換えなければなら
ない場合に、当該光スイッチを構成する圧電駆動装置の
圧電素子２に印加する出力電圧Ｖ２の立ち下がり時間Ｔ
が長くなる結果、その切り換え動作時間Ｔｍが長くなる
ものである。

【００１７】これにより、光ファイバ３の切り換え動作
の遅れ等から通信回線の異常回避動作が遅延し、光通信
システムの信頼度の低下を招くという問題がある。

【００１８】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、停電時等において、昇圧回路内の
平滑用コンデンサの時定数に依存して出力電圧を立ち下
げることなく、該停電と共にそれを強制的に立ち下げる
こと、及びその圧電駆動負荷の切り換えを瞬時に行うこ
とが可能となる電源回路及び圧電駆動装置の提供を目的
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１（ａ）〜（ｃ）は、
本発明に係る電源回路及び圧電駆動装置の原理図をそれ
ぞれ示している。

【００２０】本発明の電源回路は図１（ａ）に示すよう
に、第１の電圧Ｖ１を第２の電圧Ｖ２に昇圧する昇圧回
路１１と、前記第１の電圧Ｖ１の入力状態に基づいて第
２の電圧Ｖ２の出力状態を制御する出力制御回路１２と
を具備し、少なくとも、前記出力制御回路１２が前記第
１の電圧Ｖ１の入力状態に基づいて前記第２の電圧Ｖ２
を立ち下げることを特徴とする。

【００２１】なお、前記電源回路において、前記出力制
御回路１２が図１（ｂ）に示すように、第１の電圧Ｖ１
の入力状態を検出する信号検出回路１２Ａと、前記入力
状態に基づいて制御信号Ｓを保持する信号保持回路１２
Ｂと、前記制御信号Ｓに基づいて第２の電圧Ｖ２の出力
制御をするスイッチング回路１２Ｃから成ることを特徴
とする。

【００２２】また、本発明の圧電駆動装置は図１（ｃ）
に示すように、第１の電圧Ｖ１を第２の電圧Ｖ２に昇圧
する電源手段１３と、前記第２の電圧Ｖ２に基づいて負
荷Ｌを駆動する圧電手段１４とを具備し、前記電源手段
１３が請求項１記載の電源回路から成ることを特徴とす
る。

【００２３】なお、前記圧電駆動装置において、前記負
荷Ｌが光ファイバから成り、前記第２の電圧Ｖ２の出力
状態に基づいて前記光ファイバの光路を切り換えること
を特徴とし、上記目的を達成する。

【００２４】

【作　　用】本発明の電源回路によれば、図１（ａ）に
示すように第１の電圧Ｖ１を第２の電圧Ｖ２に昇圧する
昇圧回路１１と、信号検出回路１２Ａ，信号保持回路１
２Ｂ及びスイッチング回路１２Ｃから成る出力制御回路
１２が具備され、該第１の電圧Ｖ１の入力状態に基づい
て第２の電圧Ｖ２が立ち下げられる。

【００２５】例えば、第１の電圧Ｖ１が「Ｈ」レベルを
維持する通常時には、該第１の電圧Ｖ１が昇圧回路１１
により第２の電圧Ｖ２に昇圧される。この際に、第１の
電圧Ｖ１の入力状態＝「Ｈ」レベルに基づいて出力制御
回路１２により、該第２の電圧Ｖ２の出力状態＝「Ｈ」
レベルが維持制御される。

【００２６】また、第１の電圧Ｖ１が「Ｈ」レベルから
「Ｌ」レベルに移行する停電時等には、図１（ｂ）に示
すように、第１の電圧Ｖ１の入力状態＝「Ｈ」→「Ｌ」
レベルが信号検出回路１２Ａにより検出され、該入力状
態に基づいてスイッチング回路１２Ｃを制御する制御信
号Ｓが信号保持回路１２Ｂにより保持される。これによ
り、制御信号Ｓに基づいてスイッチング回路１２Ｃによ
り第２の電圧Ｖ２が強制的，かつ、瞬時に立ち下げられ
る。

【００２７】このため、従来例のような電源回路の平滑
回路に接続された大容量のコンデンサに蓄積されていた
電荷は、スイッチング回路１２ＣのＯＮ動作により、当
該電源回路の出力部が一瞬ショート状態となることによ
り、接地線ＧＮＤに強制的，かつ、瞬時に放電される。 このことで、停電時等において、従来例のように電源回
路の昇圧回路内の平滑用コンデンサの時定数に依存して
出力電圧が立ち下げられることなく、該停電と共にその
時定数が極めて小さく制御されることから当該電源回路
から出力される第２の電圧Ｖ２の立ち下がり時間の短縮
化を図ることが可能となる。

【００２８】これにより、当該電源回路により駆動され
る圧電駆動装置を応用した光スイッチの切り換え動作時
間を極力短くすることが可能となる。

【００２９】また、本発明の圧電駆動装置によれば、図
１（ｃ）に示すように、本発明の電源回路から成る電源
手段１３と、光ファイバから成る負荷Ｌを駆動する圧電
手段１４とが具備され、第２の電圧Ｖ２の出力状態に基
づいて光ファイバの光路が切り換えられる。

【００３０】例えば、第１の電圧Ｖ１が「Ｈ」レベルを
維持する通常時には、該電源手段１３の昇圧回路１１に
より第１の電圧Ｖ１が第２の電圧Ｖ２に昇圧される。こ
の際に、例えば、光ファイバＬが第１の光ファイバ路Ｎ
ｏ１に接続される。

【００３１】また、第１の電圧Ｖ１が「Ｈ」レベルから
「Ｌ」レベルに移行する停電時等には、電源手段１３の
昇圧回路内の平滑用コンデンサの両電極間がショート状
態にされ、圧電手段１４に印加されていた第２の電圧Ｖ
２が強制的に立ち下げられる。

【００３２】このため、第２の電圧Ｖ２の立ち下がり時
間が従来例に比べて短縮されることから、図１（ｃ）の
破線図に示すように、光ファイバＬを第１の光ファイバ
路Ｎｏ１から第２の光ファイバ路Ｎｏ２に瞬時に切り換
えることが可能となる。

【００３３】これにより、光ファイバＬの切り換え動作
の高速化が図られることから通信回線の異常回避動作を
瞬時に実行することが可能となる。また、当該圧電駆動
装置を応用した高速光スイッチを製造することが可能と
なる。このことで、光通信システムの信頼度の向上を図
ることが可能となる。

【００３４】

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明をする。図２〜図５は、本発明の実施例に係る
電源回路及び圧電駆動装置を説明する図である。

【００３５】（１）第１の実施例の説明図２は、本発明
の第１の実施例に係る電源回路の構成図であり、図３（
ａ）はその入出力電圧の信号波形図をそれぞれ示してい
る。

【００３６】図２において、例えば、光スイッチに応用
可能な圧電駆動装置に直流電圧Ｖ２を供給する電源回路
は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及び第１の出力制御回路
２２から成る。

【００３７】すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は昇
圧回路１１の一実施例であり、第１の電圧Ｖ１の一例と
なる直流電圧＝５〔Ｖ〕を第２の電圧Ｖ２の一例となる
直流電圧＝　３５０〔Ｖ〕程度に昇圧するものである。 なお、内部構成については従来例と同様であるため説明
を省略する（図６（ｂ）参照）。

【００３８】また、第１の出力制御回路２２は出力制御
回路１２の一実施例であり、電圧状態検出回路２２Ａ，
ホールド回路２２Ｂ及びスイッチング制御回路２２Ｃか
ら成り、直流電圧Ｖ１の入力状態に基づいて，例えば、
直流電圧Ｖ２の立ち下がりを制御するものである。なお
、出力制御回路１２の入力ＩＮ及び出力部ＯＵＴはＤＣ
／ＤＣコンバータ２１のそれぞれ入力ＩＮ及び出力部Ｏ
ＵＴに接続される。

【００３９】電圧状態検出回路２２Ａは信号検出回路１
２Ａの一実施例であり、コンパレータＣＯＭＰ　，抵抗
Ｒ１〜Ｒ４及びコンデンサＣ１１から成る。抵抗Ｒ１〜
Ｒ４はコンパレータＣＯＭＰ　の比較電圧を設定するも
のであり、抵抗Ｒ１，Ｒ３の一端が直流電圧Ｖ１の入力
部に接続される。また、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続部がコン
デンサＣ１１とコンパレータＣＯＭＰ　の反転入力部（
−）とに接続される。なお、抵抗Ｒ１，Ｒ２の比は１対
　０．９程度である。

【００４０】さらに、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続部がコンパ
レータＣＯＭＰ　の非反転入力部（＋）に接続され、両
抵抗Ｒ３，Ｒ４の他の一端が接地線ＧＮＤに接続される
。なお、抵抗Ｒ３，Ｒ４の比は１対１である。

【００４１】また、コンパレータＣＯＭＰ　は、反転入
力部（−）と非反転入力部（＋）とに入力される比較電
圧に基づいて、直流電圧Ｖ１の入力状態，例えば、その
停電時の「Ｈ」レベル又は「Ｌ」レベルの別を検出し、
その検出電圧をホールド回路２２Ｂに出力するものであ
る。

【００４２】ホールド回路２２Ｂは信号保持回路１２Ｂ
の一実施例であり、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタ
（以下第１のトランジスタという）Ｑ１，ダイオードＤ
１，抵抗Ｒ５〜Ｒ８及びコンデンサＣ１２から成る。ホ
ールド回路２２Ｂの機能は、直流電圧Ｖ１の入力状態が
，例えば、「Ｈ」レベルの時には、第１のトランジスタ
Ｑ１がＯＮ動作を維持するものである。

【００４３】また、その入力状態が，例えば、「Ｈ」→
「Ｌ」レベルに移行する停電時には該トランジスタＱ１
が一瞬ＯＦＦ動作をするものである。これにより、停電
時には、コンデンサＣ１２の電荷が一瞬放電され、抵抗
Ｒ８を介してスイッチング制御信号Ｓがスイッチング制
御回路２２Ｃに出力される。

【００４４】スイッチング制御回路２２Ｃはスイッチン
グ回路１２Ｃの一実施例であり、ｎｐｎ型のバイポーラ
トランジスタ（以下第２のトランジスタという）Ｑ２か
ら成る。第２のトランジスタＱ２のコレクタＣはＤＣ／
ＤＣコンバータ２１の出力部ＯＵＴに接続され、そのベ
ースＢはホールド回路２２Ｂの抵抗Ｒ８に接続される。 また、そのエミッタＥは接地線ＧＮＤに接続される。こ
れにより、スイッチング制御信号Ｓに基づいて直流電圧
Ｖ２の立ち下がりが制御される。

【００４５】このようにして、本発明の第１の実施例に
係る電源回路によれば、図２に示すように直流電圧Ｖ１
＝５〔Ｖ〕を直流電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕に昇圧する
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、電圧状態検出回路２２Ａ
，ホールド回路２２Ｂ及びスイッチング制御回路２２Ｃ
から成る第１の出力制御回路２２が具備され、該直流電
圧Ｖ１の入力状態に基づいて直流電圧Ｖ２が立ち下げら
れる。

【００４６】例えば、図３（ａ）に示すように、直流電
圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕が「Ｈ」レベルを維持する通常時には
、該直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕がＤＣ／ＤＣコンバータ２
１により直流電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕に昇圧される。 この際に、直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕の入力状態＝「Ｈ」
レベルに基づいて、電圧状態検出回路２２Ａ，ホールド
回路２２Ｂ及びスイッチング制御回路２２Ｃから成る出
力制御回路２２により、該直流電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ
〕の出力状態＝「Ｈ」レベルが維持制御される。

【００４７】また、直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕が「Ｈ」レ
ベルから「Ｌ」レベルに移行する停電時等には、図３（
ａ）に示すように、直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕の入力状態
＝「Ｈ」→「Ｌ」レベルが電圧状態検出回路２２Ａによ
り検出され、該入力状態に基づいてスイッチング制御信
号Ｓがホールド回路２２Ｂからスイッチング回路２２Ｃ
に一瞬出力される。これにより、該制御信号Ｓに基づい
て第２のトランジスタＱ２が直流電圧Ｖ２＝　３５０〔
Ｖ〕を強制的，かつ、瞬時に立ち下げる。なお、表１は
、直流電圧Ｖ１の入力状態に対する出力制御回路２２の
コンパレータＣＯＭＰ　，第１，第２のトランジスタＱ
１，Ｑ２の状態を整理したものである。

【００４８】

【表１】

【００４９】以上のことから、従来例のような電源回路
の平滑回路に接続された大容量のコンデンサＣ１，Ｃ２
に蓄積されていた電荷は、スイッチング制御回路２２Ｃ
の第２のトランジスタＱ２の一瞬のＯＮ動作により、当
該電源回路の出力部が一瞬ショート状態となることで、
それが接地線ＧＮＤに強制的，かつ、瞬時に放電される
。

【００５０】このため、停電時等において、従来例のよ
うに電源回路のＤＣ／ＤＣコンバータ２１内の平滑用コ
ンデンサの時定数に依存して出力電圧が立ち下げられる
ことなく、該停電と共にその時定数が極めて小さく制御
されることから当該電源回路から出力される直流電圧Ｖ
２＝　３５０〔Ｖ〕の立ち下がり時間ＴＳの短縮化を図
ることが可能となる。

【００５１】これにより、当該電源回路により駆動され
る圧電駆動装置を応用した光スイッチの切り換え動作時
間を極力短くすることが可能となる。

【００５２】次に、本発明の第１の実施例に係る電源回
路を応用した圧電駆動装置の説明をする。

【００５３】図４は、本発明の第１の実施例に係る電源
回路を応用した圧電駆動装置の説明図であり、図３（ｂ
）は、その動作状態図をそれぞれ示している。図４にお
いて、例えば、光ファイバを伝送路とする光通信システ
ムに利用可能な圧電アクチュエータを応用した光スイッ
チは、電源回路２３，圧電素子２４及び光ファイバＬか
ら成る。

【００５４】すなわち、電源回路２３は電源手段１３の
一実施例であり、直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕を直流電圧Ｖ
２＝　３５０〔Ｖ〕に昇圧するものである。また、電源
回路２３は、本発明の実施例に係る電源回路が用いられ
ることを特徴とする。

【００５５】圧電素子２４は圧電手段１４の一実施例で
あり、直流電圧Ｖ２＝３５０〔Ｖ〕に基づいて光ファイ
バＬを駆動するものである。圧電素子２４には、ＬｉＮ
ｂＯ３　〔リチウムナイオベート〕やチタン酸ジルコン
酸鉛等の圧電セラミックスに引出電極を設けたものを用
いる。その動作電圧は屈曲変位数百〔μｍ〕程度のもの
で５０〜　５００〔Ｖ〕である。

【００５６】光ファイバＬは負荷の一実施例であり、ク
ラッド径　１２５〔μｍ〕の光ファイバＬが圧電素子２
４に固定され、電源回路２３から出力される直流電圧Ｖ
２＝　３５０〔Ｖ〕の出力状態に基づいて光ファイバの
光路を切り換えるものである。例えば、光ファイバＬを
第１の光ファイバ路Ｎｏ１から第２の光ファイバ路Ｎｏ
２に切り換えるものである。

【００５７】このようにして、本発明の第１の実施例に
係る圧電アクチュエータによれば、図４に示すように、
本発明の電源回路２３と、光ファイバＬを駆動する圧電
素子２４とが具備され、該電源回路２３の出力状態に基
づいて光ファイバＬの光路が切り換えられる。

【００５８】例えば、図３（ｂ）に示すように電源回路
２３の入力部ＩＮの直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕が「Ｈ」レ
ベルを維持する通常時には、該電源回路２３のＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２１により直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕が直流
電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕に昇圧される。この際に、例
えば、光ファイバＬが第１の光ファイバ路Ｎｏ１に接続
される。

【００５９】また、直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕が「Ｈ」レ
ベルから「Ｌ」レベルに移行する停電時等には、電源回
路２３のＤＣ／ＤＣコンバータ２１内の平滑用コンデン
サの両電極間がショート状態にされ、圧電素子２４に印
加されていた直流電圧Ｖ２＝３５０〔Ｖ〕が強制的に立
ち下げられる。

【００６０】このため、図３（ｂ）に示すように直流電
圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕の立ち下がり時間Ｔｍが従来例
に比べて短縮されることから、図４の破線図に示すよう
に、光ファイバＬを第１の光ファイバ路Ｎｏ１から第２
の光ファイバ路Ｎｏ２に瞬時に切り換えることが可能と
なる。

【００６１】これにより、光ファイバＬの切り換え動作
の高速化が図られることから通信回線の異常回避動作を
瞬時に実行することが可能となる。また、当該圧電アク
チュエータを応用した高速光スイッチを製造することが
可能となる。このことで、光通信システムの信頼度の向
上を図ることが可能となる。

【００６２】（２）第２の実施例の説明図５は、本発明
の第２の実施例に係る電源回路の説明図であり、図５（
ａ）はその構成図，図５（ｂ）はその信号波形図をそれ
ぞれ示している。図５（ａ）において、第１の実施例と
異なるのは第２の実施例では出力制御回路１２が簡素化
されるものである。

【００６３】すなわち、光スイッチに応用可能な圧電駆
動アクチュエータに直流電圧Ｖ２を供給する第２の電源
回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及び第２の出力制御
回路３１から成る。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に
ついては、従来例と同様のため説明を省略する（図６（
ｂ）参照）。

【００６４】また、第２の出力制御回路３１は出力制御
回路１２の他の実施例であり、電圧状態検出回路３１Ａ
，ホールド回路３１Ｂ及びスイッチング制御回路３１Ｃ
から成り、直流電圧Ｖ１の入力状態に基づいて，例えば
、直流電圧Ｖ２の立ち下がりを制御するものである。な
お、第２の出力制御回路３１の入力ＩＮ及び出力部ＯＵ
ＴはＤＣ／ＤＣコンバータ２１のそれぞれ入力ＩＮ及び
出力部ＯＵＴに接続される。

【００６５】電圧状態検出回路３１Ａは信号検出回路１
２Ａの他の実施例であり、トランジスタＱ４及び抵抗Ｒ
９，Ｒ１０から成るインバータ回路を構成している。

【００６６】抵抗Ｒ９，Ｒ１０はトランジスタＱ４のベ
ース電圧を設定するものであり、抵抗Ｒ９，Ｒ１０の比
は任意である。また、抵抗Ｒ９，Ｒ１０の接続部がトラ
ンジスタＱ４のベースＢに接続され、抵抗Ｒ９の一端が
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の入力部に接続され、抵抗Ｒ
１０の他の一端が接地線ＧＮＤに接続される。

【００６７】また、トランジスタＱ４は、ベース電圧に
基づいて、直流電圧Ｖ１の入力状態，例えば、その停電
時の「Ｈ」レベル又は「Ｌ」レベルの別を検出し、その
検出電圧をホールド回路３１Ｂに出力するものである。

【００６８】ホールド回路３１Ｂは信号保持回路１２Ｂ
の他の実施例であり、ダイオードＤ２，抵抗Ｒ１１，　
Ｒ１２及びコンデンサＣ１３から成る。ホールド回路３
１Ｂの機能は、直流電圧Ｖ１の入力状態が，例えば、「
Ｈ」レベルの時には、インバータ回路の出力が「Ｌ」レ
ベルになることからダイオードＤ２を介してコンデンサ
Ｃ１３に電荷が蓄積される。

【００６９】また、その入力状態が，例えば、「Ｈ」→
「Ｌ」レベルに移行する停電時には該インバータ回路が
コンデンサＣ１３のチャージ量だけ、一瞬「Ｈ」レベル
を出力するものである。これにより、停電時には、コン
デンサＣ１３の電荷が一瞬放電され、抵抗Ｒ１２を介し
てスイッチング制御信号Ｓがスイッチング制御回路３１
Ｃに出力される。

【００７０】スイッチング制御回路３１Ｃはスイッチン
グ回路１２Ｃの他の実施例であり、ｎｐｎ型のバイポー
ラトランジスタ（以下第３のトランジスタという）Ｑ３
から成る。第３のトランジスタＱ３のコレクタＣはＤＣ
／ＤＣコンバータ２１の出力部ＯＵＴに接続され、その
ベースＢはホールド回路３１Ｂの抵抗Ｒ１２に接続され
る。また、そのエミッタＥは接地線ＧＮＤに接続される
。これにより、スイッチング制御信号Ｓに基づいて直流
電圧Ｖ２の立ち下がりが制御される。

【００７１】このようにして、本発明の第２の実施例に
係る電源回路によれば、図５（ａ）に示すように直流電
圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕を直流電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕に昇
圧するＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、電圧状態検出回路
３１Ａ，ホールド回路３１Ｂ及びスイッチング制御回路
３１Ｃから成る第２の出力制御回路３１が具備され、該
直流電圧Ｖ１の入力状態に基づいて直流電圧Ｖ２が立ち
下げられる。

【００７２】例えば、図５（ｂ）に示すように、直流電
圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕が「Ｈ」レベルを維持する通常時には
、該直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕がＤＣ／ＤＣコンバータ２
１により直流電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕に昇圧される。 この際に、直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕の入力状態＝「Ｈ」
レベルに基づいて、電圧状態検出回路３１Ａ，ホールド
回路３１Ｂ及びスイッチング制御回路３１Ｃから成る第
２の出力制御回路３１により、該直流電圧Ｖ２＝　３５
０〔Ｖ〕の出力状態＝「Ｈ」レベルが維持制御される。

【００７３】また、直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕が「Ｈ」レ
ベルから「Ｌ」レベルに移行する停電時等には、図５（
ｂ）に示すように、直流電圧Ｖ１＝５〔Ｖ〕の入力状態
＝「Ｈ」→「Ｌ」レベルが電圧状態検出回路３１Ａによ
り検出され、該入力状態に基づいてスイッチング制御信
号Ｓがホールド回路３１Ｂからスイッチング回路３１Ｃ
に一瞬出力される。これにより、該制御信号Ｓに基づい
て第３のトランジスタＱ３が直流電圧Ｖ２＝　３５０〔
Ｖ〕を強制的，かつ、瞬時に立ち下げる。

【００７４】このため、従来例のような電源回路の平滑
回路に接続された大容量のコンデンサＣ１，Ｃ２に蓄積
されていた電荷は、スイッチング制御回路３１Ｃの第３
のトランジスタＱ３の一瞬のＯＮ動作により、当該第２
の電源回路の出力部が一瞬ショート状態となることで、
それが接地線ＧＮＤに強制的，かつ、瞬時に放電される
。このことから停電時等において、従来例のように電源
回路のＤＣ／ＤＣコンバータ２１内の平滑用コンデンサ
の時定数に依存して出力電圧が立ち下げられることなく
、第１の実施例と同様に、該停電と共にその時定数が極
めて小さく制御されることから当該電源回路から出力さ
れる直流電圧Ｖ２＝　３５０〔Ｖ〕の立ち下がり時間Ｔ
Ｓの短縮化を図ることが可能となる。

【００７５】これにより、第１の実施例に比べて出力制
御回路の縮小化が図られると共に、当該第２の電源回路
により駆動される圧電駆動アクチュエータを応用した光
スイッチの切り換え動作時間を極力短くすることが可能
となる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電源回路
によれば第１の電圧を第２の電圧に昇圧する昇圧回路と
、信号検出回路，信号保持回路及びスイッチング回路か
ら成る出力制御回路が具備され、該第１の電圧の入力状
態に基づいて第２の電圧が強制的，かつ、瞬時に立ち下
げ制御されている。

【００７７】このため、停電時には、スイッチング回路
のＯＮ動作により、当該電源回路の出力部が一瞬ショー
ト状態にされることから、従来例のような電源回路の平
滑回路に接続された大容量のコンデンサに蓄積されてい
た電荷が接地線に強制的，かつ、瞬時に放電される。こ
のことで、当該電源回路から出力される第２の電圧の立
ち下がり時間の短縮化を図ることが可能となる。

【００７８】また、本発明の圧電駆動装置によれば、本
発明の電源回路から成る電源手段と、光ファイバから成
る負荷を駆動する圧電手段とが具備され、第２の電圧の
出力状態に基づいて光ファイバの光路の切り換え制御が
行われる。

【００７９】このため、第２の電圧の立ち下がり時間が
従来例に比べて短縮されることから、光ファイバを第１
の光ファイバ路から第２の光ファイバ路に瞬時に切り換
えることが可能となる。このことで、光ファイバＬの切
り換え動作の高速化が図られることから通信回線の異常
回避動作を瞬時に実行することが可能となる。

【００８０】これにより、光通信システムの信頼度の向
上を図ることが可能となる。また、当該圧電駆動装置を
応用した高速光スイッチの提供に寄与するところが大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源回路及び圧電駆動装置の原理
図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る電源回路の構成図
である。

【図３】本発明の第１の実施例に係る入出力電圧の信号
波形図及び動作状態図である。

【図４】本発明の第１の実施例に係る圧電駆動装置の構
成図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る電源回路の説明図
である。

【図６】従来例に係る圧電駆動装置の構成図である。

【図７】従来例に係る問題点を説明する信号波形図及び
動作状態図である。

【符号の説明】

１１…昇圧回路、 １２…出力制御回路、 １２Ａ…信号検出回路、 １２Ｂ…信号保持回路、 １２Ｃ…スイッチング回路、 １３…電源手段、 １４…圧電手段、 １５…制御手段、 Ｌ…負荷（光ファイバ）、 Ｖ１…第１の電圧、 Ｖ２…第２の電圧。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１の電圧（Ｖ１）を第２の電圧（Ｖ
   ２）に昇圧する昇圧回路（１１）と、前記第１の電圧（
   Ｖ１）の入力状態に基づいて第２の電圧（Ｖ２）の出力
   状態を制御する出力制御回路（１２）とを具備し、少な
   くとも、前記出力制御回路（１２）が前記第１の電圧（
   Ｖ１）の入力状態に基づいて前記第２の電圧（Ｖ２）を
   立ち下げることを特徴とする電源回路。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の電源回路において、前
   記出力制御回路（１２）が第１の電圧（Ｖ１）の入力状
   態を検出する信号検出回路（１２Ａ）と、前記入力状態
   に基づいて制御信号（Ｓ）を保持する信号保持回路（１
   ２Ｂ）と、前記制御信号（Ｓ）に基づいて第２の電圧（
   Ｖ２）の出力制御をするスイッチング回路（１２Ｃ）か
   ら成ることを特徴とする電源回路。
3. 【請求項３】　　第１の電圧（Ｖ１）を第２の電圧（Ｖ
   ２）に昇圧する電源手段（１３）と、前記第２の電圧（
   Ｖ２）に基づいて負荷（Ｌ）を駆動する圧電手段（１４
   ）とを具備し、前記電源手段（１３）が請求項１記載の
   電源回路から成ることを特徴とする圧電駆動装置。
4. 【請求項４】　　請求項３記載の圧電駆動装置において
   、前記負荷（Ｌ）が光ファイバから成り、前記第２の電
   圧（Ｖ２）の出力状態に基づいて前記光ファイバの光路
   を切り換えることを特徴とする圧電駆動装置。