(57)【要約】【課題】移動体を複数方向に移動させる。【解決手段】ＳＩＤＭ装置１は、電圧の印加によって伸縮する圧電素子２と、圧電素子２の伸縮によって変位する柱状の駆動軸３と、圧電素子２の移動を制限しつつ当該圧電素子を伸縮可能に支持するカラー部材４と、駆動軸３に対して摩擦係合されて当該駆動軸３の軸方向Ｊと、当該軸方向Ｊとは異なるＸ軸方向とに移動可能な移動体５とを備える。圧電素子２は、正負同一の電圧を印加した場合の動作方向が互いに異なる２つ以上の圧電体２０〜２２を有する。【選択図】図４
2010279203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮によって変位する柱状の駆動軸と、
前記圧電素子の移動を制限しつつ当該圧電素子を伸縮可能に支持する移動制限部と、
前記駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向と、当該軸方向とは異なる方向とに移動可能な移動体とを備え、
前記圧電素子は、
正負同一の電圧を印加した場合の動作方向が互いに異なる２つ以上の圧電体を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動装置において、
前記２以上の圧電体は、
積層型の圧電体であり、積層方向が互いに同一であることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動装置において、
前記圧電素子は、
前記軸方向に伸縮する第１の圧電体と、
前記軸方向の交差方向に伸縮する第２の圧電体とを有し、
前記移動体は、
前記軸方向と、前記交差方向とに移動可能であることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の駆動装置において、
前記移動体を前記駆動軸の軸方向に移動させる場合と、前記軸方向とは異なる方向に移動させる場合とでは、前記圧電体に対して印加される電圧の駆動周波数が異なることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の駆動装置において、
前記圧電素子は、
正負同一の電圧の印加による動作方向が前記軸方向に沿って互いに逆方向であり、かつ、当該駆動軸の周方向に交互に配設された４つ以上の圧電体を有し、
前記駆動軸は、円柱状であり、
前記移動体は、
前記軸方向と、前記周方向とに移動可能であることを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばレーザー光を出射するレーザーモジュールなどの光学装置には、光源から出射した出射光をＳＨＧや光ファイバー等の導波路の入射端面に結合させるための複数の光学素子が光軸を揃えて配設されている。これらの光学素子には、出射光を入射端面へ精度良く結合させるために駆動手段が設けられ、温度変化による光学性能の変化などにも対応できるようになっている。
【０００３】
近年、このような光学素子の駆動手段として、スムーズインパクト駆動機構（Smooth Impact Drive Mechanism）を備えた駆動装置（以下、ＳＩＤＭ装置とする。但し、「ＳＩＤＭ」はコニカミノルタオプト株式会社の登録商標）が提案されている。
【０００４】
このＳＩＤＭ装置とは、電圧の印加によって移動体をナノメートルのオーダーで往復運動させる圧電アクチュエータであり、電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、圧電素子の伸縮によって変位する駆動軸と、圧電素子または駆動軸を支持する支持部材と、駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向に移動する移動体等とを備え、圧電素子の急峻な体積変化と、移動体の慣性力及び摩擦力とを利用して、移動体を駆動軸の軸方向に移動させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２５４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のＳＩＤＭ装置では、移動体上の光学素子を駆動軸の軸方向に直線的にしか移動させることができない。そのため、光学素子の位置調整を十分に行えず、レーザー光の出力安定性を損なう場合がある。なお、光学素子を複数の方向に移動させるためには、光学素子ごとに複数のＳＩＤＭ装置をレーザーモジュール内に設けることも考えられるが、光学装置が大型化するとともに、製造コストが嵩んでしまい、現実的ではない。
【０００７】
本発明の課題は、移動体を複数方向に移動させることのできる駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、駆動装置において、
電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮によって変位する柱状の駆動軸と、
前記圧電素子の移動を制限しつつ当該圧電素子を伸縮可能に支持する移動制限部と、
前記駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向と、当該軸方向とは異なる方向とに移動可能な移動体とを備え、
前記圧電素子は、
正負同一の電圧を印加した場合の動作方向が互いに異なる２つ以上の圧電体を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の駆動装置においては、
前記２以上の圧電体は、
積層型の圧電体であり、積層方向が互いに同一であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の駆動装置においては、
前記圧電素子は、
前記軸方向に伸縮する第１の圧電体と、
前記軸方向の交差方向に伸縮する第２の圧電体とを有し、
前記移動体は、
前記軸方向と、前記交差方向とに移動可能であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の駆動装置においては、
前記移動体を前記駆動軸の軸方向に移動させる場合と、前記軸方向とは異なる方向に移動させる場合とでは、前記圧電体に対して印加される電圧の駆動周波数が異なることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の駆動装置においては、
前記圧電素子は、
正負同一の電圧の印加による動作方向が前記軸方向に沿って互いに逆方向であり、かつ、当該駆動軸の周方向に交互に配設された４つ以上の圧電体を有し、
前記駆動軸は、円柱状であり、
前記移動体は、
前記軸方向と、前記周方向とに移動可能であることとしても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移動体が駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向と、当該軸方向とは異なる方向とに移動可能であり、圧電素子は正負同一の電圧を印加した場合の動作方向が互いに異なる２つ以上の圧電体を有するので、移動体を駆動軸の軸方向と、当該軸方向とは異なる方向とに移動させることができる。従って、移動体を複数方向に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】光源ユニットの概略構成を示す概念図である。
【図２】ＳＩＤＭ装置を示す図である。
【図３】ＳＩＤＭ装置の移動体及び駆動軸を示す図である。
【図４】圧電素子を説明するための図である。
【図５】ＳＩＤＭ装置の動作を説明するための概念図である。
【図６】ＳＩＤＭ装置の動作を説明するための概念図である。
【図７】第２の実施形態におけるＳＩＤＭ装置を示す図である。
【図８】第２の実施形態における圧電素子を示す図である。
【図９】第２の実施形態におけるＳＩＤＭ装置の動作を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
図１は、本実施の形態における光源ユニット１００の概略構成を示す概念図である。
【００１６】
この図に示すように、光源ユニット１００は、パッケージ１０の内部に、レーザー光を照射する赤外半導体レーザー１１と、赤外半導体レーザー１１からのレーザー光を平行光束化する光学素子（コリメータレンズ）１２と、光学素子１２からの光束を集光する光学素子（集光レンズ）１３と、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子としてとしてのＰＰＬＮ（Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ  Ｐｏｌｅｄ  Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｎｉｏｂａｔｅ）導波路１４とを、この順に備えている。ここで、図中の網掛け部分は、光束を示している。
【００１７】
なお、本実施の形態においては、光源ユニット１００は最大長さが１０ｍｍ以下となっており、光学素子１２，１３は最大径が１０ｍｍ以下となっている。また、ＰＰＬＮ導波路１４には、当該ＰＰＬＮ導波路１４を温度制御する温度制御板１６が設けられている。光源ユニット１００中のこれらの部材については、例えば以下の文献１，２に開示のものを用いることができる。
【００１８】
＜文献１＞ＩＱＥＣ／ＣＬＥＯ−ＰＲ  ２００５，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ，Ｊｕｌｙ１１−１５，２００５，ｐｏｓｔ−ｄｅａｄｌｉｎｅ  ｐａｐｅｒ  ＰＤＧ−２「１０７−ｍＷ  ｌｏｗ−ｎｏｉｓｅ  ｇｒｅｅｎ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｂｙ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｏｕｂｌｉｎｇ  ｏｆ  ｒｅｌｉａｂｌｅ  １０６０−ｎｍ  ＤＦＢ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｌａｓｅｒ  ｄｉｏｄｅｓ」
【００１９】
＜文献２＞２００６  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  １０６４−１０６５Ｐ「Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｍａｔｃｈｉｎｇ  ａｎｄ  Ｔｕｎｉｎｇ  ｉｎ  Ｇｒｅｅｎ  Ｌａｓｅｒ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」
【００２０】
以上の光源ユニット１００において、光学素子１２，１３は支持部材１７によって支持されており、光学素子１２，１３と、支持部材１７との間には、光学素子１２，１３を移動させるＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂと、これらＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂを支持するブラケット１８とが介在している。
【００２１】
ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂは、圧電素子を駆動源とする超小型高精度のアクチュエータであり、光学素子１２を主に図中のＺ軸方向、光学素子１３を主に図中のＹ軸方向に移動させることが可能となっている。但し、ＳＩＤＭ装置１Ａが光学素子１２を主にＹ軸方向に移動させ、ＳＩＤＭ装置１Ｂが光学素子１３を主にＺ軸方向に移動させることとしても良い。ここで、本実施の形態におけるＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂは、光学素子１２，１３をＸ軸方向にも移動させることが可能となっている。なお、ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂによる光学素子１２，１３の移動量は、例えばＺ軸方向，Ｙ軸方向へは数ｍｍ、Ｘ軸方向へは１０μｍ以下となっている。このＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂについては、詳細を後述する。
【００２２】
ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂには、図示しない制御部が接続されている。この制御部は、ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂを駆動して光学素子１２，１３をそれぞれ移動させることにより、これら光学素子１２，１３の光軸を赤外半導体レーザー１１やＰＰＬＮ導波路１４の入射端面に対して合わせる（調芯する）ことができるようになっている。
なお、以上のような光源ユニット１００は、例えば、従来より公知の画像投影装置におけるグリーン光の光源として用いることができる。
【００２３】
続いて、ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂについて詳細に説明する。
図２は、本発明に係る駆動装置としてのＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂ（以下、ＳＩＤＭ装置１とする）の概略構成を示す図である。
【００２４】
この図に示すように、ＳＩＤＭ装置１は、駆動軸３と、カラー部材４と、移動体５と、圧電素子２等とを備えている。但し、図示の便宜上、図２（ａ）では移動体５等の図示を省略しており、図２（ｂ）では、カラー部材４等の図示を省略するとともに、移動体５の図示を簡略化している。
【００２５】
このうち、駆動軸３は柱状の部材、本実施の形態においては４角柱状の部材であり、圧電素子２の一端に固定され、当該圧電素子２の伸縮によって変位するようになっている。この駆動軸３は、カーボン含有材料で形成されており、本実施の形態においては、カーボンファイバと樹脂との混合材料（カーボンコンポジット）で形成されている。
【００２６】
また、カラー部材４は、本発明における移動制限部であり、図２（ａ）に示すように、略コ字状に形成されている。このカラー部材４は、側面においてブラケット１８に固定されるとともに、内側面において駆動軸３の側周面に固定されている。これにより、カラー部材４は、駆動軸３を介して圧電素子２の移動を制限しつつ、圧電素子２を伸縮可能に支持するようになっている。ここで、ブラケット１８は、Ｚ軸方向，Ｙ軸方向に窪んだ２つの孔部１８０，１８１を有しており、これら孔部１８０，１８１の内部に圧電素子２を収容している。
【００２７】
また、移動体５は、駆動軸３に対し、主に当該駆動軸３の軸方向（ＳＩＤＭ装置１ＡではＺ軸方向，ＳＩＤＭ装置１ＢではＹ軸方向。以下、軸方向Ｊとする）に摺動するものであり、駆動軸３に摩擦係合されている。この移動体５は、図３に示すように、移動体本体５０と、板ばね６と、摺動板７０とを有している。
【００２８】
移動体本体５０は、駆動軸３の軸方向Ｊに延在する溝部５１の設けられた略凹字状の部材であり、溝部５１の内側面で駆動軸３の４つの側周面のうち、隣り合う２つの側面に対して摺動するようになっている。なお、この溝部５１の壁部５１ｂ，５１ｃはＸ軸方向に沿って互いに対向している。また、移動体本体５０における溝部５１の外側面５３には、板ばね６と係合する２つの係合爪５２，５２が設けられている。また、本実施の形態においては、移動体本体５０は、亜鉛合金または樹脂をダイキャストして形成されている。また、この移動体本体５０には、鏡筒５５を介して光学素子１２（または１３）が固定されており、この光学素子１２（または１３）の光軸方向は、ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂの何れにおいてもＸ軸方向となっている。
【００２９】
板ばね６は、略コ字状に形成されるとともに、両端部に２つの孔部６０，６０を有しており、これら２つの孔部６０，６０を移動体本体５０における２つの係合爪５２，５２に係合させることにより、溝部５１を跨いで当該溝部５１の外側面５３に固定されている。これにより、板ばね６は、駆動軸３を溝部５１の底面５１ａに付勢するようになっている。但し、本実施の形態においては、板ばね６によって溝部５１の底面５１ａに付勢された駆動軸３は軸方向Ｊの交差方向、本実施の形態においてはＸ軸方向に沿って、底面５１ａに対し摺動可能となっている。これにより、本実施の形態における移動体５は駆動軸３に対して軸方向Ｊの他、Ｘ軸方向にも摺動可能となっている。
【００３０】
摺動板７０は、板ばね６と駆動軸３との間に介在する矩形板状の部材であり、駆動軸３に対して摺動するようになっている。なお、この摺動板７０はＳＵＳから形成されている。
【００３１】
圧電素子２は、電圧の印加により伸縮するものであり、本実施の形態においては、ピエゾ素子となっている。
この圧電素子２は、図４（ａ），（ｃ）に示すように、軸方向Ｊに長尺な直方体状に形成されており、駆動軸３に対して中心軸を一致させて接続されている。この圧電素子２は、軸方向Ｊに延在する１対の電極２９，２９（図４（ｃ）参照）間に、直方体状の３つの圧電体２０〜２２を備えている。
【００３２】
圧電体２０〜２２は、圧電体２１と圧電体２２とがＸ軸方向に隣り合い、圧電体２０と圧電体２１，２２とが軸方向Ｊに隣り合うよう配設されて互いに接着された状態となっており、Ｘ軸方向における圧電体２１，２２の幅がそれぞれ圧電体２０の幅の１／２となっている。
【００３３】
また、これら圧電体２０〜２２は、電極２９，２９の間に正負同一の電圧が印加された場合の動作方向が互いに異なっている。具体的には、図中の手前側の面がプラス電圧となるよう電極２９，２９に電圧を印加した場合、圧電体２０は軸方向Ｊに伸長し、圧電体２１はＸ軸方向に伸長し、圧電体２２はＸ軸方向に収縮するようになっている。但し、本実施の形態においては、圧電体２０と、圧電体２１，２２との間では、共振周波数が互いに異なっている。
【００３４】
これら圧電体２０〜２２は、本実施の形態においては、薄板状の圧電材料を積層して形成されており、いわゆる積層型の圧電体となっている。
【００３５】
具体的には、圧電体２０は、図４（ａ）に示すように、複数の矩形板状の圧電部材２００を軸方向Ｊに積層することによって形成されている。各圧電部材２００は、電極２９，２９からの電圧の印加によって厚み方向、つまり軸方向Ｊに伸縮するよう分極されている。これにより、圧電体２０は、駆動軸３を軸方向Ｊに変位させるようになっている。
【００３６】
一方、圧電体２１，２２は、複数の矩形板状の圧電部材２０１を軸方向Ｊに積層することによって一体的に形成されている。各圧電部材２０１は、図４（ｂ）に示すように、矩形板状の２枚の圧電部材２０２，２０３の辺部同士をＸ軸方向に分離体２０４で連結することにより形成されている。なお、分離体２０４としては、従来より公知のものを用いることができる。
【００３７】
各圧電部材２０２、２０３は、電極２９，２９からの電圧の印加によって互いとの隣接方向、つまりＸ軸方向に伸縮するよう分極されている。但し、圧電部材２０２，２０３の動作方向は互いに逆向きとなっており、電極２９，２９の間に電圧が印加された場合に、圧電部材２０２はＸ軸方向に伸長（または収縮）し、圧電部材２０３は収縮（または伸長）するようになっている。これにより、圧電体２１，２２は、電極２９，２９に電圧を印加した場合に、互いに協働してＸ軸方向に屈曲して駆動軸３を首振り運動させるようになっている。
【００３８】
具体的には、図５（ａ）に示すように、図中下側の面がプラス電圧となるよう電極２９，２９に電圧を印加した場合には、Ｘ軸方向に圧電体２１が伸長し、圧電体２２が収縮するところ、これら圧電体２１，２２は駆動軸３，圧電体２０に対する固定部分ではそれぞれ伸長・収縮し難いため、軸方向Ｊにおける中途部分ほど大きく伸長・収縮を行うこととなる。その結果、図５（ｂ）に示すように、圧電体２１，２２は全体としてＸ軸方向に屈曲し、駆動軸３をＸ軸方向に首振り運動させることとなる。
【００３９】
また、上述の図４に示すように、電極２９，２９は、圧電体２０〜２２の側面に電極用の金属部材を固着して設けられている。但し、電極２９は、圧電部材２００，２０１とともに積層されて形成されも良い。具体的には、例えば特開２００７−３２５４６６号公報に開示のように、圧電部材２００，２０１の積層面に当接しつつ圧電体２０〜２２の外方に突出する形状の金属部材を各圧電部材２００，２０１の間に介在させ、これら金属部材によって電極２９を形成しても良い。
この電極２９には、図示しない制御装置から電圧が印加されるようになっている。
【００４０】
以上の圧電素子２は、圧電部材２００，２０１を積層した後、圧電体２０〜２２の形成部分ごとに分極させて圧電体２０〜２２を形成し、これら圧電体２０〜２２に電極２９，２９を設けることで製造することができる。より好ましくは、圧電体２０〜２２は、圧電部材２００，２０１の整数倍のサイズの薄板状の圧電部材を積層し、これらの積層体を圧電部材２００，２０１のサイズに合わせてそれぞれカットした後、圧電体２０〜２２の形成部分ごとに分極させることにより、複数個をいっぺんに製造することができる。なお、圧電体２０〜２２は積層型ではなく、バルク型であっても良いが、この場合には、各圧電体２０〜２２を分極させてから互いに接着した後、電極２９，２９を設けることで圧電素子２を製造することとなる。
【００４１】
続いて、図６を参照しながら、移動体５を軸方向ＪまたはＸ軸方向に移動させる場合のＳＩＤＭ装置１の動作について説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、移動体５を軸方向Ｊに沿って駆動軸３の先端側（図中の右側）に移動させる場合には、圧電素子２に対し、緩やかに立上って急速に立下る鋸歯状波駆動パルスを、圧電体２０の共振周波数で印加する。
【００４２】
これにより、駆動パルスの緩やかな立上り時には、圧電体２０が緩やかに伸長し、駆動軸３が先端側に向かって緩やかに変位する結果、移動体５は駆動軸３に対する摩擦係合力により駆動軸３とともに先端側に移動する。
【００４３】
一方、駆動パルスの急速な立下り時には、圧電体２０が急速に収縮し、駆動軸３が基端側（図中の左側）に向かって急速に変位する結果、移動体５は慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まる。
【００４４】
そして、圧電素子２に前記駆動パルスを圧電体２０の共振周波数で連続的に印加することにより、駆動軸３に速度の異なる往復振動を発生させ、移動体５を連続的に駆動軸３の先端側に移動させることができる。
【００４５】
なお、移動体５を駆動軸３の基端側に移動させるには、圧電素子２に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形を、急速に立上って緩やかに立下る波形とすれば良い。なお、印加される駆動波形としては、ここで示した鋸歯状駆動パルスに限らず、駆動に適したduty比をもつ矩形波や、その他の駆動に適した立ち上がり/立下り特性を持つ波形を適用することも可能である。
【００４６】
次に、図６（ｂ）に示すように、移動体５をＸ軸方向に沿って一方の側、例えば図中の上側に移動させる場合には、圧電素子２に対し、緩やかに立上って急速に立下る鋸歯状波駆動パルスを、圧電体２１，２２の共振周波数で印加する。
【００４７】
これにより、駆動パルスの緩やかな立上り時には、圧電体２１が緩やかに伸長するとともに、圧電体２２が緩やかに収縮し、駆動軸３が圧電体２２側に緩やかに傾いて変位する結果（図５（ｂ）参照）、移動体５は駆動軸３に対する摩擦係合力により駆動軸３とともにＸ軸方向の一方の側（図中の上側）に移動する。
【００４８】
一方、駆動パルスの急速な立下り時には、圧電体２１が急速に収縮するとともに、圧電体２２が急速に伸長し、駆動軸３が圧電体２１側に急速に傾いて変位する結果、移動体５は慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まる。
【００４９】
そして、圧電素子２に前記駆動パルスを圧電体２１，２２の共振周波数で連続的に印加することにより、駆動軸３に速度の異なる首振り振動を発生させ、移動体５を連続的にＸ軸方向の一方の側（図中の上側）に移動させることができる。
【００５０】
なお、移動体５をＸ軸方向の他方の側（図中の下側）に移動させるには、圧電素子２に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形を、急速に立上って緩やかに立下る波形とすれば良い。なお、印加される駆動波形としては、ここで示した鋸歯状駆動パルスに限らず、駆動に適したduty比をもつ矩形波や、その他の駆動に適した立ち上がり/立下り特性を持つ波形を適用することも可能である。
【００５１】
以上のＳＩＤＭ装置１によれば、移動体５が駆動軸３に対して摩擦係合されて駆動軸３の軸方向Ｊと、当該軸方向Ｊに直交するＸ軸方向とに移動可能であり、圧電素子２は電極２９，２９の間に正負同一の電圧を印加した場合の動作方向が互いに異なる圧電体２０〜２２を有するので、移動体５を軸方向Ｊと、Ｘ軸方向との２方向に移動させることができる。また、このように１つのＳＩＤＭ装置１によって移動体５とともに光学素子１２，１３を２方向に移動させることができるため、各光学素子１２，１３を複数のＳＩＤＭ装置によって複数方向に移動させる場合と異なり、装置の大型化や製造コストの増加を防止することができる。
【００５２】
また、圧電体２０〜２２は積層型であり、積層方向が互いに同一であるので、サイズの大きい板状の圧電部材２００，２０１を積層した後、この積層体をカットすることによって複数の圧電素子２をいっぺんに形成することができる。従って、圧電体２０〜２２がバルク型である場合と異なり、製造を容易化することができる。
【００５３】
また、圧電体２０〜２２は積層型であるので、圧電体２０〜２２ごとに共振周波数を異ならせることができる。従って、印加する電圧の駆動周波数を制御することによって所望の圧電体２０または圧電体２１，２２のみを動作させることができるため、複数の圧電体２０〜２２で電極を共用することができる分、ＳＩＤＭ装置１を小型軽量化することができる。
【００５４】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
本第２の実施の形態におけるＳＩＤＭ装置１Ｃは、図７に示すように、上述の駆動軸３，移動体５，圧電素子２の代わりに駆動軸３Ｃ，移動体５Ｃ，圧電素子２Ｃを備えている。
【００５６】
駆動軸３Ｃは、円柱状に形成されており、圧電素子２Ｃに対して中心軸を一致させて接続されている。
移動体５Ｃは、駆動軸３Ｃに対し、当該駆動軸３Ｃの軸方向Ｊ及び周方向Ｓに摺動するよう摩擦係合されている。
【００５７】
圧電素子２Ｃは、図８に示すように、上述の圧電体２０〜２２の代わりに４つの圧電体２３〜２６を備えている。なお、各圧電体２３〜２６には、それぞれ１対の電極（図示せず）が設けられている。
【００５８】
圧電体２３〜２６は、互いに寸法の等しい直方体状に形成されており、軸方向Ｊに直交する２方向（図中の上下方向，奥行方向）にそれぞれ２つずつ並ぶよう配設されて互いに接着された状態となっている。
【００５９】
これら圧電体２３〜２６のうち、周方向Ｓに交互に配設された圧電体２３，２５の組と、圧電体２４，２６の組とは、電極間に正負同一の電圧が印加された場合の動作方向が互いに逆方向となっている。具体的には、例えば一方の側の電極がプラス電圧となるよう電圧を印加した場合、圧電体２３，２５は軸方向Ｊに伸長し、圧電体２４，２６は軸方向Ｊに収縮するようになっている。これにより、圧電体２３〜２６は、電極に正弦波などの波形の電圧を印加した場合に、互いに協働して駆動軸３の側周面に、周方向Ｓへの微細な振動を生じさせるようになっている。なお、本実施の形態においては、圧電体２３〜２６はバルク型となっているが、積層型であっても良い。
【００６０】
続いて、図９を参照しながら、移動体５Ｃを軸方向Ｊまたは周方向Ｓに移動させる場合のＳＩＤＭ装置１Ｃの動作について説明する。
【００６１】
まず、図９（ａ）に示すように、移動体５Ｃを軸方向Ｊに沿って移動させる場合には、圧電素子２Ｃの圧電体２３，２５に対し、緩やかに立上って急速に立下る鋸歯状波駆動パルスを、圧電体２４，２６に対し、緩やかに立下がって急速に立上がる鋸歯状波駆動パルスを印加する。
【００６２】
これにより、駆動パルスの緩やかな立上り時，立下り時には、圧電体２３〜２６が緩やかに伸長し、駆動軸３Ｃが先端側に向かって緩やかに変位する結果、移動体５Ｃは駆動軸３Ｃに対する摩擦係合力により駆動軸３Ｃとともに先端側に移動する。
【００６３】
一方、駆動パルスの急速な立下り時，立上り時には、圧電体２３〜２６が急速に収縮し、駆動軸３Ｃが基端側（図中の左側）に向かって急速に変位する結果、移動体５Ｃは慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まる。
【００６４】
そして、圧電素子２Ｃに前記駆動パルスを連続的に印加することにより、駆動軸３Ｃに速度の異なる往復振動を発生させ、移動体５Ｃを連続的に駆動軸３Ｃの先端側に移動させることができる。
【００６５】
なお、移動体５Ｃを駆動軸３Ｃの基端側に移動させるには、圧電体２３，２５に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形を、急速に立上って緩やかに立下る波形とし、圧電体２４，２６に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形を、急速に立下がって緩やかに立上がる波形とすれば良い。なお、印加される駆動波形としては、ここで示した鋸歯状駆動パルスに限らず、駆動に適したduty比をもつ矩形波や、その他の駆動に適した立ち上がり/立下り特性を持つ波形を適用することも可能である。
【００６６】
次に、図９（ｂ）に示すように、移動体５Ｃを周方向Ｓに移動（回転）させる場合には、圧電素子２Ｃに対して正弦波状の電圧を印加する。
【００６７】
これにより、圧電体２３，２５の組と、圧電体２４，２６の組とが軸方向Ｊへの伸長・収縮を交互に繰り返し、周方向Ｓへの微細な振動が駆動軸３Ｃの側周面に生じる結果、移動体５Ｃは駆動軸３Ｃの側周面を周方向Ｓに移動する。
【００６８】
以上のＳＩＤＭ装置１Ｃによれば、移動体５Ｃが駆動軸３Ｃに対して摩擦係合されて当該駆動軸３の軸方向Ｊと、周方向Ｓとに移動可能であり、圧電素子２Ｃは電極の間に正負同一の電圧を印加した場合の動作方向が互いに異なる圧電体２３〜２６を有するので、移動体５Ｃを軸方向Ｊと、周方向Ｓとの２方向に移動させることができる。また、このように１つのＳＩＤＭ装置１Ｃによって移動体５Ｃとともに光学素子１２，１３を２方向に移動させることができるため、各光学素子１２，１３を複数のＳＩＤＭ装置によって複数方向に移動させる場合と異なり、装置の大型化や製造コストの増加を防止することができる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【００７０】
例えば、上記第１の実施形態においては、圧電素子２が圧電体２１，２２を有することとして説明したが、圧電体２１，２２の何れか一方のみを有することとしても良い。この場合であっても、移動体５を軸方向Ｊと、Ｘ軸方向との２方向に移動させることができる。
【００７１】
また、圧電体２０と、圧電体２１，２２とがそれぞれ駆動軸３における軸方向Ｊの端面に接続されることとして説明したが、少なくとも一方が駆動軸３の側周面に接続されることとしても良い。この場合であっても、移動体５を軸方向Ｊと、Ｘ軸方向との２方向に移動させることができる。
【００７２】
また、上記第２の実施形態においては、圧電素子２Ｃが圧電体２３〜２６によって移動体５Ｃを軸方向Ｊに移動させることとして説明したが、第１の実施形態と同様に、圧電体２０によって移動体５Ｃを軸方向Ｊに移動させることとしても良い。
【００７３】
また、圧電体２３〜２６は駆動軸３Ｃにおける軸方向Ｊの端面に接続されることとして説明したが、周方向Ｓに沿って所定の間隔をあけて、駆動軸３の側周面に接続されることとしても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１，１Ａ〜１Ｃ    駆動装置
２，２Ｃ          圧電素子
３，３Ｃ          駆動軸
４                カラー部材（移動制限部）
５，５Ｃ          移動体
２０              圧電体（第１の圧電体）
２１，２２        圧電体（第２の圧電体）
２３〜２６        圧電体
Ｊ                軸方向
Ｘ                Ｘ軸方向（交差方向）
Ｓ                周方向
【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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