(57)【要約】【課題】駆動子と被当接部材との間に異物が入り込んでも、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達を良好に行わせる。【解決手段】駆動装置１は、ベース１０と、ステージ１１と、ベース１０に取り付けられてステージ１１を駆動する超音波アクチュエータ２を備えている。超音波アクチュエータ２は、圧電素子を用いて構成されたアクチュエータ本体４と、アクチュエータ本体４に設けられて所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子５，５と、駆動子５，５がステージ１１に当接した状態でアクチュエータ本体４を支持する支持バネ６とを有している。支持バネ６は、駆動子５が周回運動する周回面Ｐに交差する方向への剛性が駆動方向への剛性よりも低い。【選択図】図１
2010161857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動型アクチュエータと、該振動型アクチュエータが取り付けられるベース部材と、該振動型アクチュエータが当接する被当接部材とを備え、該振動型アクチュエータの駆動力によって該ベース部材と該被当接部材とが相対的に移動する駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、圧電素子を用いて構成されて振動方向が互いに異なる複数の振動を発生させるアクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体に設けられて該アクチュエータ本体の振動に従って複数の前記振動方向を含む面内で周回運動することによって所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子と、該駆動子が前記被当接体に当接した状態で該アクチュエータ本体を前記ベース部材に対して支持する支持部材とを有し、
前記支持部材は、前記駆動子が周回運動する周回面に交差する方向への剛性が前記駆動方向への剛性よりも低い駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記被当接部材には、該駆動子が当接する被当接面が形成されており、
前記駆動子と前記被当接面とは、少なくとも２箇所の当接部において当接し、
前記２箇所の当接部を結ぶ直線は、前記周回面と交差しており、
前記２箇所の当接部における接平面は、互いに交差している駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記被当接面は、前記被当接部材の内方に凹陥している駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動装置において、
前記被当接面は、前記ベース部材及び前記被当接部材の相対移動方向に延びる凹溝を形成するように互いに交差する第１面及び第２面を含んでおり、
前記２箇所の当接部は、前記駆動子と前記第１面との当接部及び該駆動子と前記第２面との当接部である駆動装置。
【請求項５】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記被当接面は、前記被当接部材の外方に膨出しており、
前記駆動子は、前記周回面に交差する方向に並んで少なくとも２つ設けられており、
前記２箇所の当接部は、一方の前記駆動子と前記被当接面との当接部及び他方の前記駆動子と前記被当接面との当接部である駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動装置において、
前記被当接面は、前記ベース部材及び前記被当接部材の相対移動方向に直交する平面との交線が山型となるように互いに交差する第１面及び第２面を含んでおり、
前記２箇所の当接部は、一方の前記駆動子と前記第１面との当接部及び他方の前記駆動子と前記第２面との当接部である駆動装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１つに記載の駆動装置において、
前記支持部材は、厚み方向が前記周回面に交差する方向を向く板バネを含む駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の駆動装置において、
前記支持部材は、前記アクチュエータ本体が接合されて該アクチュエータ本体を前記被当接部材側に付勢する板状の付勢部と、該付勢部に対して屈曲して延びて前記ベース部材に取り付けられる板状の取付部とを有する板バネであって、
前記付勢部は、厚み方向が前記アクチュエータ本体を付勢する方向を向き、
前記取付部は、厚み方向が前記周回面に交差する方向を向く駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型アクチュエータを備えた駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、振動型アクチュエータを備えた駆動装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された駆動装置は、圧電素子を用いて構成されたアクチュエータ本体を有する振動型アクチュエータを備えている。アクチュエータ本体には、駆動子が設けられており、この駆動子は、アクチュエータ本体の振動に従って周回運動することで駆動力を出力する。この振動型アクチュエータは、駆動子が被当接部材に当接した状態で、ベース部材に取り付けられている。このとき、アクチュエータ本体は、バネによって被当接部材に対して付勢されていると共に、その付勢方向にのみスライド可能に支持されている。この状態で、アクチュエータ本体を振動させることによって駆動子を周回運動させると、該駆動子と該被当接部材との間の摩擦力によって該被当接部材が駆動される。
【特許文献１】特開平７−１６３１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前述のような駆動装置において、被当接部材と駆動子との間に異物が入り込むと、バネ等の付勢部材によってアクチュエータ本体を被当接部材に押圧する押圧力が、駆動子及び被当接部材の異物を噛み込んだ部分に集中して、駆動部及び被当接部材を激しく摩耗させたり、異物が駆動子又は被当接部材に固着したりする虞がある。駆動子又は被当接部材が大きく摩耗すると、該摩耗した部分では駆動子と被当接部材との間の摩擦力が小さくなり、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達が良好に行えなくなる。また、異物が駆動子又は被当接部材に固着した場合には、該異物が固着した部分では、駆動子が被当接部材に適切に当接できず、このことによっても、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達が良好に行えなくなる。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動子と被当接部材との間に異物が入り込んでも、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達を良好に行わせることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、振動型アクチュエータと、該振動型アクチュエータが取り付けられるベース部材と、該振動型アクチュエータが当接する被当接部材とを備え、該振動型アクチュエータの駆動力によって該ベース部材と該被当接部材とが相対的に移動する駆動装置が対象である。そして、前記振動型アクチュエータは、圧電素子を用いて構成されて振動方向が互いに異なる複数の振動を発生させるアクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体に設けられて該アクチュエータ本体の振動に従って複数の前記振動方向を含む面内で周回運動することによって所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子と、該駆動子が前記被当接体に当接した状態で該アクチュエータ本体を前記ベース部材に対して支持する支持部材とを有し、前記支持部材は、前記駆動子が周回運動する周回面に交差する方向への剛性が前記駆動方向への剛性よりも低いものとする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記アクチュエータ本体を支持する前記支持部材の、前記駆動子の周回面に交差する方向への剛性を、該支持部材の前記駆動方向への剛性よりも低くすることによって、前記駆動子と前記被当接部材との間に異物が入り込んだときには、前記アクチュエータ本体を該駆動子の周回面に交差する方向へ容易に傾かせて、該駆動子と被当接部材とで異物を強固に噛み込んでしまうことを防止することができる。その結果、駆動子又は被当接部材が大きく摩耗したり、異物が駆動子又は被当接部材に固着したりすることを防止して、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１に係る駆動装置１は、図１に示すように、ベース１０と、ステージ１１と、超音波アクチュエータ２と、該超音波アクチュエータ２を駆動制御する制御装置７とを備えている。例えば、この駆動装置１は、カメラ等に搭載されて、フォーカスレンズの駆動等に用いられる。
【００１０】
ステージ１１は、互いに平行な状態でベース１０に固定されたガイド１２，１２に摺動可能に取り付けられている。つまり、ステージ１１は、ガイド１２，１２が延びる方向に沿って移動可能に構成されている。このステージ１１は、例えば、カメラにおけるレンズ枠等であって、図１の構成に限られるものではない。このベース１０がベース部材を構成し、ステージ１１が被当接部材を構成する。これらガイド１２，１２の延びる方向がステージ１１の相対移動方向となる。このステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、セラミックスで形成されている。尚、ステージ１１の材質は、セラミックスに限られるものではなく、任意の材質を用いて形成することができる。ステージ１１の側面のうち前記相対移動方向と平行な１つの側面１４は、該相対移動方向に直交する断面がＶ字状となるように互いに交差する第１面１４ａと第２面１４ｂとを有している。すなわち、側面１４には、ステージ１１の内方に凹陥し且つ、該相対移動方向に延びるＶ溝が形成されている。側面１４には、後述する超音波アクチュエータ２の駆動子５，５が当接する。この側面１４が被当接面を構成する。
【００１１】
前記超音波アクチュエータ２は、図２に示すように、振動を発生させるアクチュエータ本体４と、該アクチュエータ本体４の駆動力をステージ１１に伝達させる駆動子５，５と、該アクチュエータ本体４を支持する支持バネ６とを備えている。この超音波アクチュエータ２が振動型アクチュエータを構成する（以下、同様）。
【００１２】
前記アクチュエータ本体４は、圧電素子で構成されていて、略長方形状の互いに対向する一対の主面と、この主面と直交して該主面の長手方向に延びる、互いに対向する一対の長辺側面と、これら主面及び長辺側面の両方と直交して該主面の短手方向に延びる、互いに対向する一対の短辺側面とを有する略直方体状をしている。
【００１３】
このアクチュエータ本体４は、図３に示すように、５つの圧電体層４１，４１，…と４つの内部電極層４２，４４，４３，４４とを交互に積層して構成される。内部電極層４２，４４，４３，４４は、積層方向に圧電体層４１を介して交互に配された、第１給電電極層４２と共通電極層４４と第２給電電極層４３と共通電極層４４とで構成される。これら第１給電電極層４２、第２給電電極層４３及び共通電極層４４，４４のそれぞれは、各圧電体層４１の主面上に印刷されている。
【００１４】
前記各圧電体層４１は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛などのセラミック材料からなる絶縁体層であって、前記アクチュエータ本体４と同様に、一対の主面と、一対の長辺側面と、一対の短辺側面とを有する略直方体状をしている。また、各圧電体層４１には、その長辺側面のうち一方の長辺側面の長手方向中央部に第１外部電極４５ａが、該一方の長辺側面の長手方向一端部に第２外部電極４６ａが、該一方の長辺側面の長手方向他端部に第３外部電極４７ａがそれぞれ形成されている。
【００１５】
前記各共通電極層４４は、圧電体層４１の主面の略全面に亘って設けられた略長方形状をしている。また、各共通電極層４４の一方の長辺部には、その長手方向中央部から圧電体層４１の前記外部電極４５ａまで延びる引出電極４４ａが形成されている。
【００１６】
前記第１給電電極層４２は、図４に示すように、圧電体層４１の主面をその長手方向及び短手方向にそれぞれ２等分してなる４つの領域のうち該主面の対角線方向に位置する２対の領域のうち一方の対の領域にそれぞれ形成された一対の第１電極４２ａ，４２ｂと、これら第１電極４２ａ，４２ｂを連結して導通させる導通電極４２ｃとを有する。各第１電極４２ａ（４２ｂ）は略矩形状の電極であり、積層方向に見て共通電極層４４と重なっている。つまり、各第１電極４２ａ（４２ｂ）は、圧電体層４１を挟んで共通電極層４４と対向している。また、第１電極４２ａ，４２ｂのうちの一方の第１電極４２ｂには、圧電体層４１の前記第３外部電極４７ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。
【００１７】
前記第２給電電極層４３は、圧電体層４１の主面の対角線方向に位置する前記２対の領域のうち他方の対の領域にそれぞれ形成された一対の第２電極４３ａ，４３ｂと、これら第２電極４３ａ，４３ｂを連結して導通させる導通電極４３ｃとを有する。前記他方の対の領域のうち積層方向に見て前記第１電極４２ａの前記短手方向且つ前記第１電極４２ｂの前記長手方向に隣接する領域に設けられる電極が第２電極４３ａであり、第１電極４２ａの該長手方向且つ第１電極４２ｂの該短手方向に隣接する領域に設けられる電極が第２電極４３ｂである。各第２電極４３ａ（４３ｂ）は略矩形状の電極であり、積層方向に見て共通電極層４４と重なっている。つまり、各第２電極４３ａ（４３ｂ）は、圧電体層４１を挟んで共通電極層４４と対向している。また、第２電極４３ａ，４３ｂのうちの一方の第２電極４３ａには、圧電体層４１の前記第２外部電極４６ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。
【００１８】
これら圧電体層４１，４１，…と内部電極層４２，４４，４３，４４とを交互に積層することで構成されたアクチュエータ本体４においては、その一方の長辺側面の前記長手方向中央部に、各圧電体層４１の第１外部電極４５ａが積層方向に並んで一まとまりの第１外部電極４５が形成されている。この第１外部電極４５には、前記共通電極層４４，４４に形成された引出電極４４ａ，４４ａが電気的に接続されている。同様に、アクチュエータ本体４の該一方の長辺側面の前記長手方向一端部には、各圧電体層４１の第２外部電極４６ａが積層方向に並んで一まとまりの第２外部電極４６が形成されている。この第２外部電極４６には、前記第２給電電極層４３の引出電極４３ｄが電気的に接続されている。また、アクチュエータ本体４の該一方の長辺側面の前記長手方向他端部には、各圧電体層４１の第３外部電極４７ａが積層方向に並んで一まとまりの第３外部電極４７が形成されている。この第３外部電極４７には、前記第１給電電極層４２の引出電極４２ｄが電気的に接続されている。
【００１９】
そして、アクチュエータ本体４の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極４５，４６，４７が設けられていない側の長辺側面（すなわち、後述する屈曲振動の振動方向を向く一対の面のうちの一方の面。以下、設置面ともいう）４０ａには、２個の駆動子５，５が設けられている。
【００２０】
各駆動子５は、球状に形成されている。この駆動子５は、ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、タングステンカーバイド等で形成されている。この駆動子５は、接着剤を介してアクチュエータ本体４の設置面４０ａに点接触状に取り付けられている。ここで、「点接触状」とは、駆動子５と設置面４０ａとが厳密に接触している状態に限られず、駆動子５と設置面４０ａとの間に接着剤を介在させて該駆動子５と設置面４０ａとが実質的に点接触している状態も意味する。
【００２１】
接着剤としては、アクチュエータ本体４の材料及び駆動子５の材料よりも柔らかいことが望ましい。具体的には、合成樹脂、特にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。このような材料を用いることによりアクチュエータ本体４の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子５と設置面４０ａとの間の固定を実現することができる。
【００２２】
また、駆動子５，５が設けられた位置は、設置面４０ａにおいて、アクチュエータ本体４の長手方向両端部から該設置面４０ａの全長の３０〜３５％距離だけ内側に入った位置であり、即ち、アクチュエータ本体４の後述する屈曲振動の２次モードの腹の位置であって、振動が最も大きくなる位置である。
【００２３】
このように構成されたアクチュエータ本体４は、図１に示すように、外部電極４５〜４７が設けられた長辺側面にフレキシブルケーブル７１の一端部が接続されており、このフレキシブルケーブル７１を介して前記制御装置７に接続されている。制御装置７は、ステージ１１に所望の動作を行わせるべく、２相の交流電圧を所定の周波数、電圧値及び位相差でフレキシブルケーブル７１を介してアクチュエータ本体４に印加する。
【００２４】
詳しくは、アクチュエータ本体４は、前記第１外部電極４５がグランドに接続され、前記第２外部電極４６に所定周波数の交流電圧が、前記第３外部電極４７に該交流電圧と位相が９０°ずれた交流電圧が印加される。こうすることによって、圧電体層４１の主面の対角線方向に位置する一方の対の第１電極４２ａ，４２ｂと、他方の対の第２電極４３ａ，４３ｂとに互いに位相が９０°ずれた交流電圧が印加され、その長手方向への縦振動（いわゆる、伸縮振動）とその短手方向への屈曲振動（いわゆる、横振動）とが誘起される。
【００２５】
縦振動の共振周波数及び屈曲振動の共振周波数はそれぞれ、アクチュエータ本体４、即ち、アクチュエータ本体４の材料、形状等により決定される。さらに、両共振周波数は、アクチュエータ本体４を支持する力及び支持する部分によっても影響を受ける。これらを考慮して、両共振周波数を略一致させ、その近傍の周波数の交流電圧を位相を９０°ずらした状態で外部電極４６，４７のそれぞれに印加する。例えば、縦振動の１次モード（図５参照）の共振周波数と屈曲振動の２次モード（図６参照）の共振周波数とが一致するようにアクチュエータ本体４の形状等を設計して、該共振周波数近傍の交流電圧を前述の如く、位相を９０°ずらして印加することによって、アクチュエータ本体４には、縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとが調和的に誘起され、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。
【００２６】
その結果、アクチュエータ本体４に設けられた各駆動子５が該アクチュエータ本体４の主面と平行な平面、即ち、長手方向と短手方向とを含む平面（図７における紙面と平行な面。以下、「周回面」ともいう）Ｐ内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。
【００２７】
前記支持バネ６は、板バネで構成されていて、アクチュエータ本体４をベース１０に対して弾性的に支持している。この支持バネ６は、例えば、ＳＵＳ製の薄板で構成されている。詳しくは、支持バネ６は、アクチュエータ本体４が取り付けられる平面部６１と、該平面部６１から屈曲して延びる２つの取付部６４，６４とを有している。この支持バネ６が支持部材を構成する。
【００２８】
前記平面部６１は、長方形状に形成された板状部材であって、アクチュエータ本体４の設置面４０ａに接合される。平面部６１は、駆動子５，５に対応する位置に開口部６２，６２が形成されている。平面部６１のこれら開口部６２，６２に挟まれた部分には、平面部６１をアクチュエータ本体４に接合するための接合部６３が形成されている。
【００２９】
接合部６３は、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおける、駆動子５，５の間の部分にエポキシ系接着剤を介して接合される。
【００３０】
ここで、各開口部６２は、駆動子５を平面部６１に対してアクチュエータ本体４の短手方向へ投影したときの投影面積よりも大きく開口している。こうすることで、平面部６１をアクチュエータ本体４に接合したときに、駆動子５，５は、開口部６２，６２を介して平面部６１を貫通し、該平面部６１と干渉することがない。
【００３１】
さらに、各開口部６２の、アクチュエータ本体４の厚み方向への寸法は、アクチュエータ本体４の厚みよりも大きくなっている。また、各開口部６２は、アクチュエータ本体４の設置面４０ａよりも、アクチュエータ本体４の長手方向へ大きく開口している。つまり、開口部６２，６２は、アクチュエータ本体４が前述の如く縦振動及び屈曲振動を行う際に、アクチュエータ本体４の、駆動子５よりも長手方向外側の部分が、平面部６１と干渉することがないように形成されている。
【００３２】
前記取付部６４，６４は、平面部６１の長辺の両端部から連続的に延びて形成された薄板状の部材である。これら取付部６４，６４と平面部６１とは、略９０°の角度で屈曲している。各取付部６４には、該取付部６４をベース１０にネジ等で取り付けるための貫通孔６５が形成されている。
【００３３】
このように構成された支持バネ６は、平面部６１にアクチュエータ本体４が接合される。該アクチュエータ本体４が接合された支持バネ６は、駆動子５，５をステージ１１の側面１４に当接させた状態でベース１０に取り付けられる。こうして、アクチュエータ本体４は、その長手方向（即ち、縦振動の方向）がガイド１２，１２と平行、即ち、ステージ１１の相対移動方向と平行になるように配置される。このとき、各駆動子５は、図８に示すように、側面１４においてＶ溝を形成する第１及び第２面１４ａ，１４ｂにそれぞれ当接している。詳しくは、各駆動子５の該第１面１４ａとの当接部Ｔ１と、第２面１４ｂとの当接部Ｔ２とを結ぶ直線Ｌは、駆動子５の周回面Ｐと交差（具体的には、直交）すると共に、第１面１４ａと駆動子５との接平面（第１面１４ａは平面であるため、第１面１４ａ自体が接平面となる）と第２面１４ｂと駆動子５との接平面（第２面１４ｂは平面であるため、第２面１４ｂ自体が接平面となる）とは交差している。
【００３４】
また、ここで、支持バネ６の平面部６１は、その厚み方向がステージ１１側を向いており、アクチュエータ本体４は、支持バネ６の、主に平面部６１の弾性力によってステージ１１側へ付勢されている。つまり、この平面部６１が付勢部を構成する。また、支持バネ６の取付部６４，６４は、その厚み方向が駆動子５，５の周回面Ｐに直交する方向（即ち、アクチュエータ本体４の厚み方向）を向いている。そのため、支持バネ６は、駆動子５，５の周回面Ｐに直交する方向へ弾性を有している。換言すれば、支持バネ６は、該周回面Ｐに直交する方向への剛性が、駆動子５，５が駆動力を出力する駆動方向（即ち、アクチュエータ本体４の長手方向）への剛性及びアクチュエータ本体４が付勢されている方向（即ち、アクチュエータ本体４の短手方向）への剛性よりも低くなっている。
【００３５】
こうして、ベース１０に対して取り付けられた超音波アクチュエータ２は、アクチュエータ本体４に図７に示すような縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させることによって、駆動子５，５を周回運動させて、ステージ１１を駆動する。具体的には、アクチュエータ本体４が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子５，５は周回面Ｐ内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子５，５は、ステージ１１との間の摩擦力を周期的に増大及び減少させながら、ステージ１１に対して摩擦力を介してアクチュエータ本体４の長手方向へ駆動力を付与している。その結果、ステージ１１はガイド１２，１２に沿って移動する。このアクチュエータ本体４の長手方向（ガイド１２，１２が延びる方向と一致する）が、駆動子５，５が駆動力を出力する方向である駆動方向に相当する。
【００３６】
以下に、超音波アクチュエータ２によるステージ１１の駆動を、図９を参照してさらに詳しく説明する。アクチュエータ本体４が長手方向（縦振動の振動方向）に伸張するとき、図９の左側の駆動子５（以下、左側駆動子５ともいう。）は、図９（ｂ）に示すように、アクチュエータ本体４に給電する前の状態（図９（ａ）の状態であり、以下、初期状態という。）よりもステージ１１との摩擦力を増大させて変位するため、この摩擦力によってステージ１１を該長手方向における該左側駆動子５が変位する側、即ち、図９の左側へ移動させる。このとき、図９の右側の駆動子５（以下、右側駆動子５ともいう。）は、該長手方向において左側駆動子５とは逆向き（図９の右側）に変位するが、アクチュエータ本体４の初期状態よりもステージ１１との摩擦力を減少させて、あるいは、アクチュエータ本体４から離れて変位するため、ステージ１１には、該ステージ１１を移動させる程の摩擦力は作用せず、該ステージ１１は該右側駆動子５によっては移動させられない。
【００３７】
一方、アクチュエータ本体４が長手方向に収縮するときは、右側駆動子５は、図９（ｃ）に示すように、アクチュエータ本体４の初期状態よりもステージ１１との摩擦力を増大させて変位するため、この摩擦力によってステージ１１を該長手方向における該右側駆動子５が変位する側、即ち、図９の左側へ移動させる。この移動方向は、前述した、アクチュエータ本体４の伸張時における左側駆動子５によるステージ１１の移動方向と同じである。一方、左側駆動子５は、該長手方向において右側駆動子５とは逆向き（図９の右側）に変位するが、アクチュエータ本体４の初期状態よりもステージ１１との摩擦力を減少させて、あるいは、アクチュエータ本体４から離れて変位するため、ステージ１１には、該ステージ１１を移動させる程の摩擦力は作用せず、該ステージ１１は該左側駆動子５によっては移動させられない。
【００３８】
尚、図９においては、ステージ１１の移動に影響を与えない方の駆動子５はステージ１１から離れているが、必ずしも離れている必要はない。
【００３９】
こうして、一方の駆動子５と他方の駆動子５とは、位相が１８０°ずれた状態で交互にステージ１１を所定の一方向へ移動させる。尚、前記交流電圧を位相を−９０°ずらした状態で外部電極４６，４７に印加することによって、駆動子５，５が出力する駆動力を逆向きにすることができ、ステージ１１を他方向へ移動させることができる。
【００４０】
尚、ステージ１１の移動量、移動速度及び移動加速度は、第２及び第３外部電極４６，４７に給電する交流電圧の電圧値、周波数及び給電時間の少なくとも１つを調整する、又は第２及び第３外部電極４６，４７に給電する各交流電圧の位相のずれを変更する等によって調整することができる。
【００４１】
このように、超音波アクチュエータ２は、駆動子５，５に縦振動の振動方向（長手方向）と屈曲振動の振動方向（短手方向）とを含む周回面Ｐ内で周回運動させて駆動子５，５とステージ１１との間の摩擦力の増大と減少とを繰り返しながら、該ステージ１１を駆動している。
【００４２】
また、超音波アクチュエータ２は、アクチュエータ本体４が支持バネ６の弾性力によってステージ１１側へ付勢されて駆動子５，５がステージ１１に押し付けられているため、ステージ１１を駆動しないときには、この駆動子５，５との静止摩擦力によってステージ１１の状態を保持している。つまり、ステージ１１は、非駆動時においては、移動することがない。
【００４３】
ここで、ステージ１１と駆動子５，５との間に異物が入り込んだときの超音波アクチュエータ２の動作について、図８，１０を参照しながら説明する。
【００４４】
各駆動子５は、前述の如く、図８に示すように、ステージ１１の側面１４においてＶ溝を形成する第１及び第２面１４ａ，１４ｂにそれぞれ当接している。ここで、駆動子５の周回面Ｐに直交する方向への支持バネ６の剛性が、前記駆動方向への剛性や前記付勢方向への剛性に比べて低いため、第１及び第２面１４ａ、１４ｂの何れかと駆動子５との間に異物が入り込んだとき、例えば、第１面１４ａと駆動子５との間に異物が入り込んだときには、アクチュエータ本体４は、図１０に示すように、駆動子５が異物に乗り上げるように、駆動子５の周回面Ｐに直交する方向（即ち、アクチュエータ本体４の厚み方向）へ容易に傾く。詳しくは、アクチュエータ本体４は、駆動子５を中心として、アクチュエータ本体４の、駆動子５が設けられていない方の長辺側面側が駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ変位するように傾動する。さらに、駆動子５は周回面Ｐに直交する方向に並ぶ２箇所の当接部Ｔ１，Ｔ２において側面１４と当接しているため、アクチュエータ本体４が駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ傾いても、駆動子５と側面１４（この例では、第２面１４ｂ）の当接状態は維持される。その結果、ステージ１１を駆動することができ、駆動子５は第１面１４ａとの間に入り込んだ異物に乗り上げるだけでなく、該異物を乗り越えることができる。
【００４５】
したがって、本実施形態によれば、駆動子５とステージ１１の側面１４との間に異物が入り込んだとしても、駆動子５を異物に乗り上げさせつつ、駆動子５と側面１４との当接状態を維持させることができるため、アクチュエータ本体４に作用する押圧力を駆動子５及び側面１４の異物が入り込んだ部分に集中させることなく、駆動子５からステージ１１へ駆動力を良好に伝達することができる。その結果、駆動子５でステージ１１を駆動しながら、駆動子５に異物を乗り越えさせることができる。
【００４６】
ここで、支持バネ６の、周回面Ｐに直交する方向への剛性を、前記駆動方向への剛性や前記付勢方向への剛性に比べて低くすることによって、駆動子５からステージ１１へ駆動力を出力する際の反力を支持バネ６でしっかりと受け止めて駆動力をステージ１１へ適切に出力し且つ、アクチュエータ本体４をステージ１１に対して適切に付勢しつつ、アクチュエータ本体４を駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ容易に傾かせることができる。
【００４７】
《変形例１》
続いて、前記実施形態１の変形例１について説明する。変形例１に係る超音波アクチュエータ２０２は、支持バネ２０６の構造が前記実施形態１と異なる。そこで、前記実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００４８】
図１１は、変形例１に係る超音波アクチュエータ２０２の斜視図を示す。
【００４９】
支持バネ２０６は、前記支持バネ６と同様に、板バネで構成されている。支持バネ２０６は、アクチュエータ本体４が取り付けられる平面部２６１と、該平面部２６１から屈曲して延びる４つの取付部２６４，２６４，…とを有している。
【００５０】
前記平面部２６１は、前記支持バネ６の平面部６１と同様の構成である。すなわち、平面部２６１は、長方形状に形成された板状部材であって、アクチュエータ本体４の設置面４０ａに接合される。平面部２６１は、駆動子５，５に対応する位置に開口部２６２，２６２が形成されている。平面部２６１のこれら開口部２６２，２６２に挟まれた部分には、平面部２６１をアクチュエータ本体４に接合するための接合部２６３が形成されている。
【００５１】
前記取付部２６４，２６４，…は、平面部２６１の長辺の両端部から連続的に延びて形成された薄板状の部材である。詳しくは、平面部２６１の対向する長辺のそれぞれにおいて、２つの取付部２６４，２６４が該長辺の両端部から連続的に延びている。これら取付部２６４，２６４，…と平面部２６１とは、略９０°の角度で屈曲している。各取付部２６４には、該取付部２６４をベース１０にネジ等で取り付けるための貫通孔（図示省略）が形成されている。
【００５２】
このように構成された支持バネ２０６は、平面部２６１にアクチュエータ本体４が接合され、該アクチュエータ本体４の駆動子５，５がステージ１１の側面１４に当接するようにしてベース１０に取り付けられている。詳しくは、支持バネ２０６は、平面部２６１の一方の長辺から延びる取付部２６４，２６４と、平面部２６１の他方の長辺から延びる取付部２６４，２６４とで、ベース１０を挟み込むようにして該ベース１０に取り付けられている。
【００５３】
その結果、アクチュエータ本体４は、支持バネ２０６の弾性力によってステージ１１側へ付勢されている。実施形態１に係る前記支持バネ６は、平面部６１の一方の長辺が自由端になっているのに対し、この支持バネ２０６は、平面部２６１の両方の長辺に取付部２６４，２６４，…が設けられているため、該支持バネ６に比べて、アクチュエータ本体４の付勢方向（即ち、アクチュエータ本体４の短手方向）への剛性が高くなっている。ただし、支持バネ２０６は、片持ち状態でアクチュエータ本体４を支持すると共に、薄板状の取付部２６４，２６４，…の厚み方向が駆動子５，５の周回面Ｐに直交する方向（即ち、アクチュエータ本体４の厚み方向）を向いているため、支持バネ２０６の駆動子５，５の周回面Ｐに直交する方向への剛性は、前記駆動方向（即ち、アクチュエータ本体４の長手方向）への剛性及び前記付勢方向（即ち、アクチュエータ本体４の短手方向）への剛性よりも低くなっている。
【００５４】
つまり、本変形例１に係る支持バネ２０６によってアクチュエータ本体４を支持する構成であっても、駆動子５とステージ１１の側面１４との間に異物が入り込んだときに、アクチュエータ本体４を駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ容易に傾かせて、駆動子５を異物に乗り上げさせることができる。
【００５５】
《変形例２》
続いて、前記実施形態の変形例２について説明する。変形例２に係る超音波アクチュエータ３０２は、支持バネ３０６のベース１０への取付構造が前記変形例１と異なる。そこで、前記変形例１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００５６】
図１２は、変形例２に係る超音波アクチュエータ３０２の斜視図を示す。
【００５７】
支持バネ３０６は、前記支持バネ２０６と同様に、板バネで構成されている。支持バネ３０６は、アクチュエータ本体４が取り付けられる平面部３６１と、該平面部３６１から屈曲して延びる４つの取付部３６４，３６４，…とを有している。
【００５８】
前記平面部３６１は、前記支持バネ２０６の平面部２６１と同様の構成である。すなわち、平面部３６１は、長方形状に形成された板状部材であって、アクチュエータ本体４の設置面４０ａに接合される。平面部３６１は、駆動子５，５に対応する位置に開口部３６２，３６２が形成されている。平面部３６１のこれら開口部３６２，３６２に挟まれた部分には、平面部３６１をアクチュエータ本体４に接合するための接合部３６３が形成されている。
【００５９】
前記取付部３６４，３６４，…は、平面部３６１の長辺の両端部から連続的に延びて形成された薄板状の部材である。詳しくは、平面部３６１の対向する長辺のそれぞれにおいて、３つの取付部３６４，３６４が該長辺の両端部から連続的に延びている。これら取付部３６４，３６４，…と平面部３６１とは、略９０°の角度で屈曲している。そして、各取付部３６４の先端部（平面部３６１に接続された端部と反対側の端部）は、外側（アクチュエータ本体４の厚み方向において相対向する取付部３６４とは反対側）に向かって略９０°の角度で屈曲している。そして、取付部３６４をベース１０にネジ等で取り付けるための貫通孔（図示省略）は、この屈曲した先端部に形成されている。
【００６０】
このように構成された支持バネ３０６は、平面部３６１にアクチュエータ本体４が接合され、該アクチュエータ本体４の駆動子５，５がステージ１１の側面１４に当接するようにしてベース１０に取り付けられている。詳しくは、支持バネ３０６は、平面部３６１と略平行なベース１０の取付面に対して、取付部３６４，３６４，…を介して取り付けられる。
【００６１】
このように、本変形例２に係る支持バネ３０６を用いることによって、前記実施形態や変形例１とは異なるベース１０の取付面に対してアクチュエータ本体４を取り付けることができる。
【００６２】
また、支持バネ３０６の剛性については、変形例１に係る支持バネ２０６と同様である。そのため、実施形態１や変形例１と同様に、駆動子５とステージ１１の側面１４との間に異物が入り込んだときに、アクチュエータ本体４を駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ容易に傾かせて、駆動子５を異物に乗り上げさせることができる。
【００６３】
《変形例３》
続いて、前記実施形態の変形例３について説明する。変形例３に係る駆動装置４０１は、超音波アクチュエータとステージとの当接構造が前記実施形態１と異なる。そこで、前記実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００６４】
図１３に、駆動装置４０１の、ステージ４１１の相対移動方向に直交する概略断面図を示す。
【００６５】
変形例３に係るステージ４１１は、その側面のうち前記相対移動方向と平行な１つの側面４１４が、該相対移動方向に直交する平面との交線が山型となるように互いに交差する第１面４１４ａと第２面４１４ｂとを有している。すなわち、側面４１４は、ステージ４１１の外方に突出した形状をしている。
【００６６】
超音波アクチュエータ４０２は、４つの駆動子５，５（図１３では、周回面Ｐに直交する方向に並ぶ２つのみ図示）を備えている。これら４つの駆動子５，５は、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおける２箇所のアクチュエータ本体４の屈曲振動の２次モードの腹の位置に２つずつ設けられている。詳しくは、各位置に設けられた２つの駆動子５，５は、駆動子５の周回面Ｐに直交する方向（即ち、アクチュエータ本体４の厚み方向）に並んでいる。
【００６７】
このように構成された超音波アクチュエータ４０２は、アクチュエータ本体４の厚み方向に並ぶ２つの駆動子５，５の一方の駆動子５が、ステージ４１１の第１面４１４ａに当接し、他方の駆動子５が、ステージ４１１の第２面４１４ｂに当接した状態でベース１０に支持されている。
【００６８】
つまり、変形例３においても、超音波アクチュエータ４０２の駆動子５，５とステージ４１１とは、駆動子５の周回面Ｐに交差する方向において２箇所で当接しており（すなわち、一方の駆動子５とステージ４１１の第１面４１４ａとの当接部Ｔ１と、他方の駆動子５とステージ４１１の第２面４１４ｂとの当接部Ｔ２とを結ぶ直線Ｌは、駆動子５の周回面Ｐに直交している。）、それぞれの当接部における接平面（即ち、第１面４１４ａと第２面４１４ｂ）とは互いに交差している。そのため、駆動子５，５と第１又は第２面４１４ａ，４１４ｂとの間に異物が入り込んで、超音波アクチュエータ４０２が支持バネ６の弾性によって駆動子５の周回面Ｐに直交する方向に傾動したときであっても、第１及び第２面４１４ａ，４１４ｂの何れかには駆動子５が当接しており、駆動子５とステージ４１１の側面４１４との当接状態を維持することができる。その結果、駆動子５でステージ４１１を駆動しながら、駆動子５に異物を乗り越えさせることができる。
【００６９】
尚、側面４１４の形状をこれに限られるものではなく、第１面４１４ａと第２面４１４ｂとで形成される稜部が面取り又はＲ面取りされていてもよい。または、側面４１４は、第１面４１４ａ及び第２面４１４ｂ以外の面を含んでいてもよく、第１面４１４ａと第２面４１４ｂとの間に別の１つ又は複数の面を介在させてもよい。
【００７０】
さらに、側面４１４は、図１４に示すように、相対移動方向に直交する平面との交線が曲線となるような曲面であってもよい。かかる構成であっても、超音波アクチュエータ４０２の駆動子５，５とステージ４１１とは、駆動子５の周回面Ｐに交差する方向において２箇所で当接しており、それぞれの当接部における接平面とは互いに交差している。
【００７１】
《発明の実施形態２》
続いて、本発明の実施形態２に係る駆動装置５０１について説明する。実施形態２に係る駆動装置５０１は、ステージ５１１の支持構造が実施形態１と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００７２】
図１５は、駆動装置５０１の分解斜視図を示し、図１６は、駆動装置５０１の断面図を示す。
【００７３】
駆動装置５０１は、ステージ５１１と、２つの第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂと、該超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂを駆動制御する制御装置（図示省略）とを備えている。
【００７４】
ステージ５１１は、前記実施形態１のステージ１１と異なり、ガイド１２，１２で支持されておらず、２つの超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂで支持されている。ステージ５１１の側面のうちステージ５１１の相対移動方向と平行な１対の第１及び第２側面１４，１５のそれぞれには、該相対移動方向に延びるＶ溝が形成されている。すなわち、第１側面１４は、該相対移動方向に直交する断面がＶ字状となるように互いに交差する第１面１４ａと第２面１４ｂとを有し、第２側面１５は、該相対移動方向に直交する断面がＶ字状となるように互いに交差する第１面１５ａと第２面１５ｂとを有している。
【００７５】
第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂは、前記実施形態１の超音波アクチュエータ２と同様の構成をしている。ただし、第２超音波アクチュエータ２Ｂは、アクチュエータ本体４が支持バネ６の平面部６１に対して取付部６４，６４の延びる方向とは反対側の面に取り付けられ、駆動子５，５が平面部６１の開口部６２，６２から取付部６４，６４の延びる方向へ突出している。尚、第１超音波アクチュエータ２Ａは、超音波アクチュエータ２と同様に、アクチュエータ本体４が支持バネ６の平面部６１に対して取付部６４，６４の延びる側の面に取り付けられ、駆動子５，５が平面部６１の開口部６２，６２から取付部６４，６４が延びる方向とは反対側へ突出している。
【００７６】
そして、第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂは、互いの駆動子５，５と駆動子５，５を相対向させた状態で、それぞれの支持バネ６，６がベース１０に取り付けられている。このとき、第１超音波アクチュエータ２Ａの取付部６４，６４と第２超音波アクチュエータ２Ｂの取付部６４，６４とは、重ねられて、固定用ビスによってベース１０に共締めされている。
【００７７】
そして、このように配設された第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂによってステージ５１１が支持されている。詳しくは、第１超音波アクチュエータ２Ａの駆動子５，５がステージ５１１の第１側面１４に当接する一方、第２超音波アクチュエータ２Ｂの駆動子５，５がステージ５１１の第２側面１５に当接している。このとき、第１超音波アクチュエータ２Ａの各駆動子５は、第１側面１４の第１面１４ａ及び第２面１４ｂの両方に当接している。また、第２超音波アクチュエータ２Ｂの各駆動子５は、第２側面１５の第１面１５ａ及び第２面１５ｂの両方に当接している。
【００７８】
この状態で、第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂを同じ方向に同じ大きさの駆動力を出力させるように動作させることによって、ステージ５１１をアクチュエータ本体４の長手方向に沿って駆動することができる。
【００７９】
ここで、ステージ５１１を、その相対移動方向と直交する方向に沿って両側から、第１超音波アクチュエータ２Ａの駆動子５，５と第２超音波アクチュエータ２Ｂの駆動子５，５とで挟持し、各駆動子５がステージ５１１の側面１４（又は側面１５）に対して、該相対移動方向及び挟持する方向を含む平面に対して直交する方向において２箇所の当接部Ｔ１，Ｔ２で当接するように構成することによって、ステージ５１１を、該挟持する方向並びに、該相対移動方向及び該挟持する方向を含む平面に対して直交する方向への変位を規制した状態で、相対移動方向に移動可能に支持することができる。こうすることで、ステージ５１１を、実施形態１におけるガイド１２，１２を設けることなく、第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂで移動可能に支持することができる。
【００８０】
そして、本実施形態２においても、第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂのそれぞれは支持バネ６を介してベース１０から片持ち状態で支持されると共に、各支持バネ６の取付部６４はその厚み方向が駆動子５の周回面Ｐに直交する方向を向いているため、第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂは駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ容易に傾動することができる。そのため、第１超音波アクチュエータ２Ａの駆動子５と第１側面１４との間、又は第２超音波アクチュエータ２Ｂの駆動子５と第２側面１５との間に異物が入り込んだとしても、アクチュエータ本体４を駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ傾動させて駆動子５を異物に乗り上げさせることができる。そして、第１超音波アクチュエータ２Ａの各駆動子５は、側面１４に対して、駆動子５の周回面Ｐに直交する方向において２箇所（詳しくは、第１面１４ａと第２面１４ｂ）で当接していると共に、該２箇所の当接部における接平面は互いに交差しているため、アクチュエータ本体４が駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ傾いて駆動子５が異物に乗り上げたとしても、該２箇所の当接部のうちの一方においては駆動子５と側面１４との当接状態を維持することができ、ステージ５１１を駆動することができる。そのため、駆動子５が異物に乗り上げた場合であってもステージ５１１を駆動して、駆動子５に異物を乗り越えさせることができる。同様に、第２超音波アクチュエータ２Ｂの各駆動子５は、側面１５に対して、駆動子５の周回面Ｐに直交する方向において２箇所（詳しくは、第１面１５ａと第２面１５ｂ）で当接していると共に、該２箇所の当接部における接平面は互いに交差しているため、アクチュエータ本体４が駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ傾いて駆動子５が異物に乗り上げたとしても、該２箇所の当接部のうちの一方においては駆動子５と側面１５との当接状態を維持することができ、ステージ５１１を駆動することができる。そのため、駆動子５が異物に乗り上げた場合であってもステージ５１１を駆動して、駆動子５に異物を乗り越えさせることができる。
【００８１】
したがって、本実施形態２によれば、駆動子５とステージ５１１の第１及び／又は第２側面１４，１５との間に異物が入り込んだとしても、駆動子５を異物に乗り上げさせつつ、駆動子５，５と第１及び第２側面１４，１５との当接状態を維持させることができるため、アクチュエータ本体４に作用する押圧力を駆動子５，５並びに第１及び第２側面１４，１５の異物が入り込んだ部分に集中させることなく、駆動子５からステージ５１１へ駆動力を良好に伝達することができる。その結果、駆動子５でステージ５１１を駆動しながら、駆動子５に異物を乗り越えさせることができる。
【００８２】
ここで、支持バネ６の、駆動子５の周回面Ｐに直交する方向への剛性を、駆動子５の駆動方向の剛性やアクチュエータ本体４への付勢方向の剛性に比べて低くすることによって、駆動子５からステージ５１１へ駆動力を出力する際の反力を支持バネ６でしっかりと受け止めて駆動力をステージ５１１へ適切に出力し且つ、アクチュエータ本体４をステージ５１１に対して適切に付勢しつつ、アクチュエータ本体４を駆動子５の周回面Ｐに直交する方向へ容易に傾かせることができる。
【００８３】
さらに、ステージ５１１をガイド１２，１２を設けることなく構成することができるため、該ステージ５１１の構成を簡略化することができる。
【００８４】
尚、第１及び第２超音波アクチュエータ２Ａ，２Ｂの支持構造は前記の構造に限られるものではない。例えば、第１超音波アクチュエータ２Ａの支持バネ６と第２超音波アクチュエータ２Ｂの支持バネ６とをベース１０に対して共締めする必要はなく、第２超音波アクチュエータ２Ｂの支持バネ６の取付部６４，６４を、第１超音波アクチュエータ２Ａの支持バネ６の取付部６４，６４とは反対側に延びるように構成し、ベース１０に対して別々に取り付けるようにしてもよい。
【００８５】
《変形例》
次に、実施形態２に係る駆動装置の変形例について説明する。変形例２に係る駆動装置６０１は、ステージ５１１の支持構造が前記実施形態２と異なる。そこで、前記実施形態２と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００８６】
図１７は、駆動装置６０１の断面図を示す。
【００８７】
変形例に係る駆動装置６０１は、ステージ５１１と、超音波アクチュエータ２と、該ステージ５１１を案内するガイド部材８と、該超音波アクチュエータ２を駆動制御する制御装置（図示省略）とを備えている。
【００８８】
超音波アクチュエータ２は、実施形態１に係る超音波アクチュエータ２と同様の構成をしている。
【００８９】
ガイド部材８は、支持バネ８１と、２つの転動体８２とを有している。
【００９０】
支持バネ８１は、前記支持バネ６と同様に、板バネであって、例えば、ＳＵＳ製の薄板で構成されている。詳しくは、支持バネ８１は、平面部８３と、該平面部８３から屈曲して延びる２つの取付部８４とを有している。平面部８３は、長方形状に形成された板状部材であって、転動体８２を回転自在に支持している。２つの取付部８４は、平面部８３の長辺の両端部から連続的に延びて形成された薄板状の部材である。これら取付部８４と平面部８３とは、略９０°の角度で屈曲している。各取付部８４には、該取付部８４をベース１０にネジ等で取り付けるための貫通孔８５が形成されている。
【００９１】
転動体８２は、金属製の球状の部材で構成されている。２つの転動体８２は、支持バネ８１の平面部８３の長手方向に並んで配置されている。
【００９２】
前記超音波アクチュエータ２の駆動子５と、ガイド部材８の転動体８２とが相対向する状態で、支持バネ６と支持バネ８１とがベース１０に取り付けられている。そして、このように配設された超音波アクチュエータ２及びガイド部材８によってステージ５１１が支持されている。詳しくは、超音波アクチュエータ２の駆動子５がステージ５１１の第１側面１４に当接する一方、ガイド部材８の転動体８２がステージ５１１の第２側面１５に当接している。このとき、超音波アクチュエータ２の各駆動子５は、第１側面１４の第１面１４ａ及び第２面１４ｂの両方に当接している。また、ガイド部材８の各転動体８２は、第２側面１５の第１面１５ａ及び第２面１５ｂの両方に当接している。
【００９３】
この状態で、超音波アクチュエータ２を動作させることによって、ステージ５１１をアクチュエータ本体４の長手方向に沿って駆動することができる。
【００９４】
ここで、ステージ５１１を、その相対移動方向と直交する方向に沿って両側から、超音波アクチュエータ２の駆動子５とガイド部材８の転動体８２とで挟持し、駆動子５がステージ５１１の側面１４に対して、該相対移動方向及び挟持する方向を含む平面に対して直交する方向において２箇所の当接部Ｔ１，Ｔ２で当接すると共に、転動体８２がステージ５１１の側面１５に対して、該相対移動方向及び挟持する方向を含む平面に対して直交する方向において２箇所の当接部Ｔ１，Ｔ２で当接するように構成することによって、ステージ５１１を、該挟持する方向並びに、該相対移動方向及び該挟持する方向を含む平面に対して直交する方向への変位を規制した状態で、相対移動方向に移動可能に支持することができる。こうすることで、ステージ５１１を、実施形態１におけるガイド１２，１２を設けることなく、超音波アクチュエータ２及びガイド部材８で移動可能に支持することができる。
【００９５】
尚、転動体８２は、球状である必要はなく、円柱状のころであってもよい。転動体８２をころで構成する場合には、ステージ５１１の第２側面１５に対して駆動子５の周回面Ｐと直交する方向において複数の当接部で当接するためには、該駆動子５の周回面と直交する方向に並んだ２以上のころを設ける必要がある。つまり、第２側面１５の第１面１５ａに当接するころと第２側面１５の第２面１５ｂに当接するころとを駆動子５の周回面と直交する方向に並べて設ける必要がある。
【００９６】
尚、前記実施形態１の変形例を実施形態２に採用してもよい。
【００９７】
《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００９８】
支持バネの構成は、前記実施形態に限られるものではない。アクチュエータ本体４を支持し且つ、駆動子５の周回面に交差する方向への剛性が駆動子５の駆動方向への剛性よりも低い構成であれば、任意の構成を採用することができる。また、支持バネとアクチュエータ本体４との取付構造も、前記実施形態に限られるものではない。例えば、支持バネを、アクチュエータ本体４の設置面４０ａ以外の面に接合してもよい。また、アクチュエータ本体４をケースに収容して、該ケースに支持バネを接合する構成であってもよい。
【００９９】
また、前記実施形態では、アクチュエータ本体４の支持部材を板バネからなる支持バネで構成しているが、これに限られるものではない。例えば、ゴム等の材料であって、駆動子５の周回面に交差する方向への剛性が駆動子５の駆動方向への剛性よりも低い弾性異方性を有する材料で支持部材を構成してもよい。また、少なくとも駆動子５の周回面に交差する方向への弾性を有する部材と、それ以外の方向への変位を規制する機構とを組み合わせて支持部材を構成してもよい。
【０１００】
さらに、前記実施形態では、駆動子５（実施形態２の変形例においては、さらに、転動体８２）とステージの側面とが、駆動子５の周回面Ｐに直交する方向に並ぶ２箇所の当接部において当接しているが、これに限られるものではない。すなわち、２箇所の当接部を結ぶ直線Ｌが周回面Ｐと交差していればよく、必ずしも直交している必要はない。例えば、実施形態１の変形例３において、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおいて屈曲振動の腹の各位置に設けられた２つの駆動子５，５は、アクチュエータ本体４の長手方向にずれて設けられ、一方の駆動子５とステージ４１１の第１面４１４ａとの当接部Ｔ１と他方の駆動子５とステージ４１１の第２側面４１４ｂとの当接部Ｔ２とを結ぶ直線Ｌが、駆動子５の周回面Ｐの法線に対して傾斜するように構成されていてもよい。
【０１０１】
また、前記実施形態では、アクチュエータ本体４において、外部電極４５〜４７を１つの長辺側面に形成して、フレキシブルケーブル７１によって該外部電極４５〜４７に給電しているが、これに限られるものではない。圧電体層に電圧を印加できる構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【０１０２】
さらに、駆動子５の形状、個数、材質等は前記実施形態に制限されるものではなく、任意の形状、個数、材質等の駆動子を採用することができる。
【０１０３】
また、超音波アクチュエータ２を、アクチュエータ本体４に長手方向への縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとを調和的に発生させるように構成したが、これに限られるものではない。これ以外の振動又はモードを発生させるものであってもよく、アクチュエータ本体４を振動させて駆動子５とステージ１１との間の摩擦力を介して駆動力を出力する振動型アクチュエータであれば任意の構成を採用することができる。
【０１０４】
さらにまた、アクチュエータ本体４は圧電体層を積層して構成されているが、金属などの基板に圧電素子を貼り付けた構成や、金属などで共振器を形成し、圧電素子を挟み込んだ構成であってもよい。この場合、圧電素子を含んで構成された共振器がアクチュエータ本体を構成する。
【０１０５】
また、前記実施形態では、２つの駆動子５，５がアクチュエータ本体４の長辺側面に設けられているが、これに限られるものではない。例えば、１つの駆動子５をアクチュエータ本体４の短辺側面に設けてもよい。この場合、アクチュエータ本体４は、その短手方向がステージの相対移動方向と一致する姿勢で、駆動子５がステージに当接するように配設される。かかる超音波アクチュエータは、アクチュエータ本体４の短手方向にステージ１１を駆動する。
【０１０６】
さらに、前記実施形態では、超音波アクチュエータ２をベース１０に固定すると共に、駆動子５，５を移動可能なステージ１１に当接させて、該超音波アクチュエータ２を作動させることで該ステージ１１を駆動させているが、図１８に示すように、超音波アクチュエータ２をステージ７１１に固定する構成としてもよい。詳しくは、駆動装置７０１は、互いに平行な状態で基台（図示省略）に固定されたガイド１２，１２と、該ガイド１２，１２に摺動自在に取り付けられたステージ７１１と、超音波アクチュエータ２とを備えている。該ガイド１２，１２のうちの一方のガイド１２には、該ガイド１２に固定された被当接部材７１３が設けられている。被当接部材７１３の側面のうちステージ７１１の相対移動方向と平行な１つの側面７１４は、該相対移動方向に直交する断面がＶ字状となるように互いに交差する第１面７１４ａと第２面７１４ｂとを有している。すなわち、側面７１４には、被当接部材７１３の内方に凹陥し且つ、該相対移動方向に延びるＶ溝が形成されている。一方、ステージ７１１には、アクチュエータ取付部７１１ａが設けられている。そして、アクチュエータ本体４は、駆動子５，５が該被当接部材７１３の側面７１４に当接する状態で、該ステージ７１１のアクチュエータ取付部７１１ａに支持バネ６を介して取り付けられている。このとき、各駆動子５は、側面７１４の第１面７１４ａと第２面７１４ｂとに当接している。この状態で、超音波アクチュエータ２を作動させると、駆動子５，５は被当接部材７１３に対して駆動力を出力するが、該被当接部材７１３は固定されているため、超音波アクチュエータ２自体が被当接部材７１３に対して相対的にガイド１２，１２の長手方向に振動する。その結果、アクチュエータ取付部７１１ａを介してアクチュエータ本体４と連結されたステージ７１１がガイド１２，１２の長手方向に駆動される。ステージ７１１がベース部材を構成する。
【０１０７】
また、前記実施形態では、超音波アクチュエータの駆動力が出力されるステージ１１は平板状であるが、これに限られるものではなく、被当接部材の構成としては任意の構成を採用することができる。例えば、図１９に示すように、被当接部材は所定の軸Ｘ回りに回動可能な円板体８１１であり、超音波アクチュエータの駆動子５，５が該円板体８１１の側周面８１４に当接するように構成された駆動装置８０１を採用してもよい。かかる構成の場合、超音波アクチュエータを駆動すると、駆動子５，５の概略楕円運動によって、該円板体８１１が所定の軸Ｘ回りに回動させられる。つまり、軸Ｘ回りの周方向が、円板体８１１の相対移動方向となる。この円板体８１１が被当接部材を構成し、側周面８１４が被当接面を構成する。
【０１０８】
ここで、円板体８１１の側周面８１４には、該相対移動方向に直交する断面がＶ字状となるように互いに交差する第１面８１４ａと第２面８１４ｂとを有している。すなわち、側周面８１４には、円板体８１１の内方に凹陥し且つ、該円板体８１１の周方向に延びるＶ溝が形成されている。そして、各駆動子５は、側周面８１４の第１面８１４ａと第２面８１４ｂとに当接している。
【０１０９】
また、図２０に示すように、被当接部材は所定の軸Ｘ回りに回動可能な円板体９１１であり、超音波アクチュエータ２の駆動子５，５が該円板体９１１の平面部９１４に当接するように構成された駆動装置９０１を採用してもよい。かかる構成の場合、超音波アクチュエータ２を駆動すると、駆動子５，５の概略楕円運動によって、該円板体９１１が駆動子５，５と当接部における接線方向に駆動され、結果として該円板体９１１が所定の軸Ｘ回りに回動させられる。軸Ｘ回りの周方向が、円板体９１１の相対移動方向となる。この円板体２０が被当接部材を構成し、平面部９１４が被当接面を構成する。
【０１１０】
ここで、円板体９１１の平面部９１４には、図示を省略するが、該相対移動方向に直交する断面がＶ字状となるように互いに交差する第１面と第２面とを有している。すなわち、平面部９１４には、円板体９１１の内方に凹陥し且つ、該円板体９１１の周方向に延びるＶ溝が形成されている。そして、各駆動子５は、平面部９１４の第１面と第２面とに当接している。
【０１１１】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上説明したように、本発明は、振動型アクチュエータを備えた駆動装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る駆動装置の斜視図である。
【図２】超音波アクチュエータの斜視図である。
【図３】アクチュエータ本体の分解斜視図である。
【図４】アクチュエータ本体の概略構成を示す概略正面図である。
【図５】アクチュエータ本体の長手方向への縦振動の１次モードによる変位を示す概念図である。
【図６】アクチュエータ本体の屈曲振動の２次モードによる変位を示す概念図である。
【図７】アクチュエータ本体の動作を示す概念図である。
【図８】図１のVIII−VIII線における断面図である。
【図９】超音波アクチュエータによるステージの駆動を説明するための概念図であって、（ａ）は駆動前の状態、（ｂ）はアクチュエータ本体が長手方向に伸張することで一方の駆動子によってステージを駆動する状態、（ｃ）はアクチュエータ本体が長手方向に収縮することで他方の駆動子によってステージを駆動する状態を示す。
【図１０】駆動子とステージとの間に異物が入り込んだときの図８に相当する断面図である。
【図１１】変形例１に係る超音波アクチュエータを示す斜視図である。
【図１２】変形例２に係る超音波アクチュエータを示す斜視図である。
【図１３】変形例３に係る超音波アクチュエータを示す図８に相当する断面図である。
【図１４】別の変形例に係る超音波アクチュエータを示す図８に相当する断面図である。
【図１５】実施形態２に係る超音波アクチュエータを示す分解斜視図である。
【図１６】実施形態２に係る超音波アクチュエータを示す図８に相当する断面図である。
【図１７】変形例に係る超音波アクチュエータを示す図８に相当する断面図である。
【図１８】その他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。
【図１９】別のその他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。
【図２０】さらに別のその他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１    駆動装置
１０      ベース（ベース部材）
１１，４１１，５１１，６１１    ステージ（被当接部材）
１４，４１４，６１４    側面（被当接面）
１４ａ，４１４ａ，６１４ａ，７１４ａ，８１４ａ    第１面
１４ｂ，４１４ｂ，６１４ｂ，７１４ｂ，８１４ｂ    第２面
２，２０２，３０２，４０２    超音波アクチュエータ
２Ａ      第１超音波アクチュエータ
２Ｂ      第２超音波アクチュエータ
４        アクチュエータ本体
５        駆動子
６，２０６，３０６    支持バネ（支持部材）
６１，２６１，３６１    平面部（付勢部）
６４，２６４，３６４    取付部
７１１    ステージ（ベース部材）
７１３    被当接部材
８１１，９１１    円板体（被当接部材）
８１４    側周面（被当接面）
９１４    平面部（被当接面）
Ｐ        周回面
【図１】
2010161857.tif 000003
【図２】
2010161857.tif 000004
【図３】
2010161857.tif 000005
【図４】
2010161857.tif 000006
【図５】
2010161857.tif 000007
【図６】
2010161857.tif 000008
【図７】
2010161857.tif 000009
【図８】
2010161857.tif 000010
【図９】
2010161857.tif 000011
【図１０】
2010161857.tif 000012
【図１１】
2010161857.tif 000013
【図１２】
2010161857.tif 000014
【図１３】
2010161857.tif 000015
【図１４】
2010161857.tif 000016
【図１５】
2010161857.tif 000017
【図１６】
2010161857.tif 000018
【図１７】
2010161857.tif 000019
【図１８】
2010161857.tif 000020
【図１９】
2010161857.tif 000021
【図２０】
2010161857.tif 000022