(57)【要約】  駆動子との摩擦により被当接体に轍が形成される場合でも、可動体を安定して駆動することができる振動型アクチュエータを提供する。  超音波アクチュエータ（２）は、縦振動と屈曲振動とを行うアクチュエータ本体（４）と、アクチュエータ本体（４）の一の側面である設置面（４０ａ）上に設けられて、アクチュエータ本体（４）の振動に従って周回運動することで駆動力を出力する駆動子（８ａ，…，８ｂ，…）とを備えている。駆動子（８ａ，…，８ｂ，…）は、設置面（４０ａ）上において、アクチュエータ本体（４）の長手方向における異なる位置に設けられた第１駆動子（８ａ，８ａ，…）と第２駆動子（８ｂ，８ｂ，…）とを含んでいる。第１駆動子（８ａ，８ａ，…）と第２駆動子（８ｂ，８ｂ，…）とは、アクチュエータ本体（４）の厚み方向における異なる位置に位置する。
2008152820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向に駆動力を出力する駆動子とを備え、
前記駆動子は、前記設置面上において、前記駆動方向に沿った方向における異なる位置に設けられた第１駆動子と第２駆動子とを含んでおり、
前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、該第１及び第２駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向における異なる位置に位置する振動型アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、該第１及び第２駆動子の前記直交方向の幅以上、該直交方向にずれている請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１及び第２駆動子はそれぞれ、当接部を介して当接対象に当接するように構成されており、
前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、該第１及び第２駆動子の前記当接部の前記直交方向の幅以上、該直交方向にずれている請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、それぞれｎ（ｎは１以上の整数）個ずつ設けられており、
前記直交方向において、一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の該第１駆動子と該第２駆動子との該直交方向中間位置ｔは、下記式（１）を満たす請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：前記設置面上における、前記直交方向の一端を基準としたときの該直交方向の位置
ｎ：前記直交方向に並ぶ前記駆動子の総数
Ｔ：前記設置面の前記直交方向寸法
【請求項５】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記直交方向は、該屈曲振動の振動方向と該縦振動の振動方向とに直交する方向である請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項６】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、球面状に形成された取付部を介して前記設置面に対して点接触状に取り付けられている請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項７】
前記設置面上において前記駆動子と該設置面との接触部を囲むように設けられた環状体をさらに備え、
前記駆動子は、さらに前記環状体を介して前記アクチュエータ本体の前記設置面に取り付けられている請求項６に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項８】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、円柱の側周面状に形成された取付部を介して、該円柱の軸方向が前記直交方向と一致する状態で前記設置面に対して線接触状に取り付けられている請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項９】
相対移動可能な固定体及び可動体と、
前記固定体及び可動体の間に介設される請求項１に記載の振動型アクチュエータとを備えた駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、
前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えた駆動装置。
【請求項１０】
圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子とを備え、
前記駆動子は、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に複数個設けられると共に、該直交方向に設けられた駆動子で駆動子群を構成し、
前記駆動子群における複数の前記駆動子は、前記駆動方向に沿った方向にずれた位置に配置されている振動型アクチュエータ。
【請求項１１】
前記駆動子群は、複数設けられると共に、それぞれ前記設置面上の前記駆動方向に沿った方向の異なる位置に配置されており、
前記各駆動子群における複数の前記駆動子は、前記設置面上において、前記直交方向に対して傾斜した所定の配列方向に配列されており、
前記駆動子群それぞれにおける前記配列方向は、互いに平行である請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１２】
前記駆動子群は、複数設けられると共に、それぞれ前記設置面上の前記駆動方向に沿った方向の異なる位置に配置されており、
前記各駆動子群における複数の前記駆動子は、前記設置面上において、前記直交方向に対して傾斜した所定の配列方向に配列されており、
少なくとも一の前記駆動子群における前記配列方向は、前記直交方向に対して傾斜する向きが他の前記駆動子群における前記配列方向と反対になっている請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１３】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動方向に沿った方向は、前記縦振動の振動方向であり、
前記各駆動子群において、
複数の前記駆動子は、前記屈曲振動の腹の部分を挟んで前記縦振動の振動方向の一側と他側とにそれぞれ配置されていると共に、
前記縦振動の振動方向の一側に位置する駆動子と他側に位置する駆動子とは、前記屈曲振動の腹の部分までの距離が等しい請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１４】
前記駆動子は、当接部を介して当接対象に当接するように構成されており、
前記駆動子群における前記各駆動子のずれ量は、前記駆動子の前記当接部の前記駆動方向に沿った方向の幅よりも大きい請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１５】
前記駆動子群において、前記直交方向における一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の前記駆動子は、下記式（１）を満たす位置ｔに配置されている請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：前記設置面上における、前記直交方向の一端を基準としたときの該直交方向の位置
ｎ：前記直交方向に並ぶ前記駆動子の総数
Ｔ：前記設置面の前記直交方向寸法
である。
【請求項１６】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が球面状に形成されて、該設置面に対して点接触状に取り付けられている請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１７】
前記設置面上において前記駆動子と該設置面との接触部を囲むように設けられた環状体をさらに備え、
前記駆動子は、さらに前記環状体を介して前記アクチュエータ本体の前記設置面に取り付けられている請求項１６に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１８】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が円柱の側周面状に形成されて、該円柱の軸方向が前記直交方向と一致する状態で該設置面に対して線接触状に取り付けられている請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１９】
圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子とを備え、
前記駆動子は、柱状に形成されると共にその軸方向が該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に対して傾斜した状態で配設されている振動型アクチュエータ。
【請求項２０】
前記駆動子は、複数設けられると共に、それぞれ前記設置面上の前記駆動方向に沿った方向の異なる位置に配置されており、
前記駆動子の前記軸方向は、互いに平行である請求項１９に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２１】
前記駆動子は、複数設けられると共に、それぞれ前記設置面上の前記駆動方向に沿った方向の異なる位置に配置されており、
少なくとも一の前記駆動子の前記軸方向は、前記直交方向に対して傾斜する向きが他の前記駆動子の前記軸方向と反対になっている請求項１９に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２２】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が円柱の側周面状に形成されて、該設置面に対して線接触状に取り付けられている請求項１９に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２３】
相対移動可能な固定体及び可動体と、
前記固定体及び可動体の間に介設される請求項１０又は１９に記載の振動型アクチュエータとを備えた駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、
前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えた駆動装置。
【請求項２４】
圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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駆動子とを備え、
前記駆動子は、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向において異なる位置に複数設けられている振動型アクチュエータ。
【請求項２５】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記直交方向は、該屈曲振動の振動方向と該縦振動の振動方向とに直交する方向である請求項２４に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２６】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記直交方向に延びる直線上に複数設けられている請求項２５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２７】
前記駆動子は、前記設置面上において、前記直交方向に直交し且つ該直交方向の中心を通る直線に対して線対称な位置に配置されている請求項２４に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２８】
前記直交方向における一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の前記駆動子は、下記式（１）を満たす位置ｔに配置されている請求項２４に記載の振動型アクチュエータ。
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：前記設置面上における、前記直交方向の一端を基準としたときの該直交方向の位置
ｎ：前記直交方向に並ぶ前記駆動子の総数
Ｔ：前記設置面の前記直交方向寸法
である。
【請求項２９】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が球面状に形成されて、該設置面に対して点接触状に取り付けられている請求項２５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３０】
前記設置面上において前記駆動子と該設置面との接触部を囲むように設けられた環状体をさらに備え、
前記駆動子は、さらに前記環状体を介して前記アクチュエータ本体の前記設置面に取り付けられている請求項２９に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３１】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が円柱の側周面状に形成されて、該円柱の軸方向が前記直交方向と一致する状態で該設置面に対して線接触状に取り付けられている請求項２５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３２】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面において前記屈曲振動の腹の部分に取り付けられている請求項２５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３３】
相対移動可能な固定体及び可動体と、
前記固定体及び可動体の間に介設される請求項２４に記載の振動型アクチュエータとを備えた駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、
前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えた駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を有する振動型アクチュエータ及びそれ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、圧電素子を有する振動型アクチュエータとしては、特許文献１に開示されたものが知られている。【０００３】
特許文献１に係る振動型アクチュエータは、圧電素子で構成されたアクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体に取り付けられた駆動子とを備えている。【０００４】
このアクチュエータ本体は、長手方向を有する平板状の圧電素子で構成されており、対角位置にある２対の電極にそれぞれ位相の異なる交流電圧を印加することで、該圧電素子の長手方向への縦振動（所謂、伸縮振動）と該圧電素子の短手方向への屈曲振動とを調和的に発生させている。その結果、駆動子は、該圧電素子の長手方向と短手方向とを含む平面内で周回運動、詳しくは、楕円運動を行う。【０００５】
前記駆動子は、略半球体に形成されていて、アクチュエータ本体の長辺側面に２つ設けられている。この長辺側面はアクチュエータ本体の屈曲振動の振動方向を向く面であって、アクチュエータ本体が屈曲振動する際にその屈曲振動に従って屈曲変形する、換言すれば、波打つ面である。これら２つの駆動子は、該長辺側面において、屈曲変位が最も大きくなる屈曲振動の腹の部分に取り付けられている。【０００６】
このように構成された振動型アクチュエータは、固定体と、該固定体に対して相対的に移動可能に配置された可動体の間に配置される。詳しくは、振動型アクチュエータは、前記駆動子が固定体及び可動体のうちの一方（以下、被当接体ともいう）に当接した状態で、固定体及び可動体のうちの他方に固定されて配設されている。その状態で、振動型アクチュエータを作動させて駆動子を前述の如く周回運動させると、駆動子は周回運動の或る領域では被当接体を押圧しながら摩擦力を増大させて周回し、周回運動の別の領域では被当接体から離間して又は被当接体との間の摩擦力を低減した状態で周回することになる。そして、被当接体を押圧しながら周回するときに、駆動子と被当接体との間の摩擦力を介して駆動力が可動体に伝達され、可動体を所定の方向へ駆動する。【０００７】
このとき、アクチュエータ本体は、付勢部材によって駆動子を被当接体に対して押圧する方向に付勢されており、駆動子と被当接体との間の摩擦力を高めることでアクチュエータ本体の駆動力が可動体に効率良く伝達するように構成されている。詳しくは、アクチュエータ本体のうち、駆動子が設けられた面と対向する反対側の面に付勢部材を設け、該付勢部材によってアクチュエータ本体を被当接体側へ付勢している。
【特許文献１】特開２００４−３０４９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前述の如く、駆動子と被当接体との摩擦力を介して可動体を駆動する振動型アクチュエータにおいては、駆動子も被当接体もやがて摩耗する。その結果、被当接体には、駆動子の軌跡に沿った轍が形成される。可動体の移動範囲が狭い場合には一方の駆動子によって形成された轍と他方の駆動子によって形成された轍とは独立しているが、可動体の移動範囲が広くなると両方の駆動子で形成された轍が繋がる。こうして、繋がった轍においては、一方の駆動子による轍と他方の駆動子による轍とが重なった部分ができ、かかる部分では両方の駆動子によって轍の形成が進行するため、それ以外の部分と比べて、轍の深さが深くなる。このように轍の深さが異なる部分では、駆動子と被当接体との間の摩擦力が他の部分と異なり、可動体に付与される駆動力にばらつきが出てしまう。その結果、可動体を安定して駆動することができなくなる。また、轍の深さが変わる部分に段差が形成され、この段差を駆動子が通過する場合には、駆動子と被当接体との間の摩擦力が急激に変化してしまう。このことからも、可動体を安定して駆動することができなくなる。【０００９】
本発明のうち、第１の発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動子との摩擦により被当接体に轍が形成される場合でも、可動体を安定して駆動することができる振動型アクチュエータを提供することにある。以下、この目的を第１の目的と称する。【００１０】
また、前述の振動型アクチュエータは別の課題を有する。具体的には、前述の振動型アクチュエータにおいては、アクチュエータ本体は、付勢部材によって被当接体側に付勢されている一方、駆動子が押圧する被当接体から反力を受ける。これら付勢部材の付勢力と被当接体からの反力とは、アクチュエータ本体に対して、該アクチュエータ本体を回転させるモーメントとして作用する。その結果、該モーメントによってアクチュエータ本体の姿勢が変化すると共に、駆動子と被当接体との当接状態も変化し、所望の駆動力を可動体に出力できない虞があった。【００１１】
本発明のうち、第２の発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータ本体の姿勢の変化を抑制することにある。以下、この目的を第２の目的と称する。【００１２】
また、前述の振動型アクチュエータは、さらに別の課題を有する。具体的には、前述の如く、駆動子から被当接体に作用する押圧力を付勢部材の付勢力によって高める構成においては、駆動子が、付勢部材による付勢力の方向に延びる直線上に位置することが好ましい。つまり、付勢部材から駆動子に作用する付勢力が、駆動子から被当接体へ作用する押圧力と同じ方向に作用することが好ましい。仮に、駆動子が付勢部材による付勢力の方向に延びる直線上に位置しない場合は、例えば、押圧力の方向と付勢力の方向とが駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する方向（即ち、平板状のアクチュエータ本体の厚み方向）にずれている場合には、付勢力が駆動子の押圧力の方向に対して該直交する方向に傾斜して、即ち、アクチュエータ本体を該直交する方向に傾斜させるように作用してしまう。その結果、駆動子が本来周回運動を行う平面よりも該平面に直交する方向に傾斜した面内で周回運動を行うことになる。つまり、駆動子から被当接体に作用する押圧力を高めるための付勢力を効率良く使うことができないため、駆動子と被当接体との間の摩擦力が十分に得られず、駆動力を可動体へ十分に伝達できない虞があった。【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動子から可動体へ駆動力を効率良く伝達させることにある。以下、この目的を第３の目的と称する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に複数設けることによって、これらの目的を達成するようにしたものである。【００１５】
詳しくは、第１の目的を達成するために、第１の発明は、第１駆動子と第２駆動子とを該第１及び第２駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向にずらして配置するようにしたものである。【００１６】
具体的には、第１の発明に係る振動型アクチュエータは、圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向に駆動力を出力する駆動子とを備え、前記駆動子は、前記設置面上において、前記駆動方向に沿った方向における異なる位置に設けられた第１駆動子と第２駆動子とを含んでおり、前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、該第１及び第２駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向における異なる位置に位置するものとする。【００１７】
また、第１の発明に係る駆動装置は、相対移動可能な固定体及び可動体と、前記固定体及び可動体の間に介設される請求項１に記載の振動型アクチュエータとを備え、前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えるものとする。【００１８】
さらに、第２の目的を達成するために、第２の発明は、複数の駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に直交する方向に配列させて駆動子群を構成させると共に、その駆動子群内において駆動子の位置を駆動力を出力する駆動方向にずらすようにしたものである。【００１９】
具体的には、第２の発明は、圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子とを備えた振動型アクチュエータが対象である。そして、前記駆動子は、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に複数個設けられ該直交方向に設けられた駆動子で駆動子群を構成し、前記駆動子群における複数の前記駆動子は、前記駆動方向に沿った方向にずれた位置に配置されてるものとする。【００２０】
さらにまた、第３の目的を達成するために、第３の発明は、駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に直交する方向における異なる位置に複数設けるようにしたものである。【００２１】
具体的には、第３の発明に係る振動型アクチュエータは、圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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駆動子とを備え、前記駆動子は、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向において異なる位置に複数設けられているものとする。【００２２】
また、第３の発明に係る駆動装置は、相対移動可能な固定体及び可動体と、前記固定体及び可動体の間に介設される前記振動型アクチュエータとを備え、前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えているものとする。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、駆動方向に沿った方向において複数の駆動子、具体的には、第１及び第２駆動子が設けられた振動型アクチュエータにおいて、第１駆動子と第２駆動子とを該第１及び第２駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向にずらして配置することによって、該第１及び第２駆動子が当接する被当接体に形成される轍が該直交方向にずれて形成されることになり、第１駆動子によって形成された轍と第２駆動子によって形成された轍とが繋がって、轍内に深さが異なる部分が形成されたり、段差が形成されることを防止することができる。その結果、駆動子と被当接体との間の摩擦力が大きく異なったり、急激に変化したりすることを防止することができるため、振動型アクチュエータの駆動対象を安定して駆動することができる。【００２４】
また、第２の発明によれば、駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に複数個設けると共に、その駆動子の位置を駆動方向に沿った方向にずらすことによって、アクチュエータ本体と被当接体との当接部を該駆動方向に沿った方向に拡げることができるため、アクチュエータ本体が駆動子が周回運動を行う平面内において回転することを規制することができ、アクチュエータ本体の姿勢を安定させて、駆動子から可動体へ所望の駆動力を伝達させることができる。【００２５】
さらに、第３の発明によれば、駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向において異なる位置に複数設けることによって、アクチュエータ本体と被当接体との当接点を該直交方向に増やすことができ、アクチュエータ本体が該直交方向に傾斜することを防止して、アクチュエータ本体に与えられる付勢力によって駆動子と被当接体との間の摩擦力を効果的に高めることができ、ひいては、駆動子から可動体へ駆動力を効率良く伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図２】図２は、駆動装置の斜視図である。
【図３】図３は、圧電素子ユニットの分解斜視図である。
【図４】図４は、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】図５は、駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図６】図６は、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７】図７は、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８】図８は、アクチュエータ本体の動作を示す概念図である。
【図９】図９は、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】図１０は、実施形態２に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１２】図１２は、実施形態３に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態３に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１４】図１４は、実施形態４に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１５】図１５は、実施形態５に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１６】図１６は、実施形態６に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図１７】図１７は、実施形態６に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１８】図１８は、実施形態７に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１９】図１９は、実施形態７の変形例に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図２０】図２０は、実施形態８に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図２１】図２１は、実施形態８に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図２２】図２２は、実施形態９に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図２３】図２３は、実施形態９に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図２４】図２４は、その他の実施形態に係る超音波アクチュエータの断面図である。
【図２５】図２５は、その他の実施形態に係る駆動子を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２６】図２６は、別のその他の実施形態に係る駆動子を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２７】図２７は、さらに別のその他の実施形態に係る駆動子を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２８】図２８は、さらにさらに別のその他の実施形態に係る駆動子を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２９】図２９は、別のその他の実施形態に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図３０】図３０は、さらに別のその他の実施形態に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図３１】図３１は、その他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。
【図３２】図３２は、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３３】図３３は、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】
【００２７】
１，１７１，１８１，１９１        駆動装置
１１            ステージ（可動体）
２，２０２，３０２，６０２，８０２，９０２，１５２，１６２    超音波アクチュエータ
４              アクチュエータ本体
４０ａ          長辺側面（設置面）
４０ｂ          短辺側面（設置面）
６２            付勢ゴム（付勢部材）
８Ａ，２０８Ａ，３０８Ａ，４０８Ａ，５０８Ａ，６０８Ａ，８０８Ａ，９０８Ａ    第１駆動子群（駆動子群）
８Ｂ，２０８Ｂ，３０８Ｂ，４０８Ｂ，５０８Ｂ，６０８Ｂ，８０８Ｂ，９０８Ｂ    第２駆動子群（駆動子群）
８ａ，２０８ａ，３０８ａ，４０８ａ，５０８ａ，６０８ａ，７０８ａ，８０８ａ，９０８ａ    第１駆動子（駆動子）
８ｂ，２０８ｂ，３０８ｂ，４０８ｂ，５０８ｂ，６０８ｂ，７０８ｂ，８０８ｂ，９０８ｂ    第２駆動子（駆動子）
１１８，１２８，１３８，１４８        駆動子（第１駆動子、第２駆動子）
８３            環状体
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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。【００２９】
《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２に示すように、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（図示省略）とを備えている。【００３０】
ステージ１１は、互いに平行な状態で固定体としての基台（図示省略）上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が可動体を構成する。これらガイド１２，１２の延びる方向がステージ１１の可動方向となる。このステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、アルミナで形成されている。尚、ステージ１１の材質は、アルミナ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。そして、前記超音波アクチュエータ２は、このステージ１１の裏面（ガイド１２，１２が設けられている側の面）に後述する駆動子８ａ，…，８ｂ，…が当接するように配設されている。【００３１】
前記超音波アクチュエータ２は、図１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８ａ，…，８ｂ，…と、該アクチュエータ本体４を収容するケース５と、アクチュエータ本体４とケース５との間に介設されてアクチュエータ本体４を弾性的に支持する支持ゴム６１，６１と、アクチュエータ本体４を前記ステージ１１に付勢するための付勢ゴム６２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）。【００３２】
前記アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０で構成されている。【００３３】
前記圧電素子ユニット４０は、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。【００３４】
この圧電素子ユニット４０は、図３に示すように、５つの圧電体層（圧電素子）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。【００３５】
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、前記圧電素子ユニット４０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外部電極４５ａが、一方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４６ａが、他方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４７ａがそれぞれ形成されている。【００３６】
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。【００３７】
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４２ａには、圧電体層４１の前記外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。【００３８】
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４３ｂには、圧電体層４１の前記外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。【００３９】
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圧電素子ユニット４０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の外部電極４５ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４５が形成されている。この外部電極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、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４６ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４６が形成されている。この外部電極４６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。また、圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４７ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４７が形成されている。この外部電極４７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。【００４０】
そして、圧電素子ユニット４０の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極４５ａ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、図１，５に示すように、６個の駆動子８ａ，…，８ｂ，…が設けられている。【００４１】
これら駆動子８ａ，…，８ｂ，…は、球状の部材であって、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。また、駆動子８ａ，…，８ｂ，…は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して接着剤８２を介して点接触状に取り付けられている（図４参照）。ここで、「点接触状」とは、駆動子８ａ，…，８ｂ，…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８ａ，…，８ｂ，…と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子８ａ，…，８ｂ，…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。【００４２】
接着剤８２としては、圧電素子ユニット４０の材料及び駆動子８ａ，８ｂ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圧電素子ユニット４０の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子８ａ，…，８ｂ，…と設置面４０ａとの間の固定を実現することができる。【００４３】
また、駆動子８ａ，…，８ｂ，…が設けられた位置は、設置面４０ａにおいて、圧電素子ユニット４０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（図５中の直線Ｌで示す位置）であり、即ち、圧電素子ユニット４０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。そして、これら駆動子８ａ，…，８ｂ，…は、屈曲振動の２次モードの前記２箇所の腹の位置のうち長手方向一側に配設された第１駆動子８ａ，８ａ，…からなる第１駆動子群８Ａと、長手方向他側に配設された第２駆動子８ｂ，８ｂ，…からなる第２駆動子群８Ｂとに分けられる。【００４４】
各駆動子群８Ａ（８Ｂ）においては、図５に示すように、駆動子８ａ，８ａ，…（８ｂ，８ｂ，…）が圧電素子ユニット４０の厚み方向（以下、直交方向ともいう）に並んで、詳しくは、厚み方向に延びる直線Ｌ上に並んで設けられている。この直交方向は、圧電素子ユニット４０の積層方向でもあり、駆動子８ａ（８ｂ）が後述する周回運動を行う平面に直交する方向でもあり、圧電素子ユニット４０の後述する屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向でもある。また、これら駆動子８ａ，８ａ，…（８ｂ，８ｂ，…）は直交方向において互いに等間隔に配置されている。【００４５】
ただし、第１駆動子群８Ａの第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子群８Ｂの第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とは、互いに直交方向にずれた位置に配置されており、直交方向位置が異なる。詳しくは、長手方向位置は異なるものの、直交方向位置だけを見ると、第１駆動子群８Ａの第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子群８Ｂの第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とは、第１駆動子８ａ，第２駆動子８ｂ，第１駆動子８ａ，第２駆動子８ｂ，…のように交互に配置されている。そして、直交方向に交互に並ぶ各第１駆動子８ａと各第２駆動子８ｂとの直交方向間隔、即ち、直交方向の一端側から順に、１番目の第１駆動子８ａと１番目の第２駆動子８ｂとの直交方向間隔、１番目の第２駆動子８ｂと２番目の第１駆動子８ａとの直交方向間隔、２番目の第１駆動子８ａと２番目の第２駆動子８ｂとの直交方向間隔、…は等間隔となっている。【００４６】
また、このように直交方向に交互に配置された第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とは、直交方向における一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の該第１駆動子８ａと同Ｎ番目の該第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置ｔが下記式（１）を満たすように配置されている。【００４７】
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：設置面４０ａ上における直交方向の一端を基準としたときの直交方向の位置
ｎ：直交方向に並ぶ駆動子の総数（本実施形態では、３個）
Ｔ：設置面４０ａの直交方向寸法（アクチュエータ本体４の厚み）
である。【００４８】
すなわち、本実施形態では、直交方向の最も一端側（図５の下側）に位置する第１駆動子８ａと第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置は、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁からＴ／６の位置に、直交方向の一端側から２番目の第１駆動子８ａと同２番目の第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置は、設置面４０ａにおける直交方向中央に、直交方向の一端側から３番目の（図５の上側に位置する）第１駆動子８ａと同３番目の第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置は、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁から５Ｔ／６の位置に配置されている。つまり、直交方向一端側から１番目の第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの直交方向中間位置と２番目の第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの直交方向中間位置との間隔及び、２番目の第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの直交方向中間位置と３番目の第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの直交方向中間位置との間隔は、それぞれＴ／３となっている。【００４９】
その結果、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とは直交方向の一端側から他端側に向かってＴ／６の直交方向間隔を開けて交互に配置されている。そして、この直交方向間隔Ｔ／６は、第１及び第２駆動子８ａ，…，８ｂ，…のステージ１１との当接部の該直交方向幅より大きな値となっている。好ましくは、予め想定される、ステージ１１に形成される轍の該直交方向幅よりも大きな値となっている。【００５０】
以上、説明してきたアクチュエータ本体４は、前記外部電極４５をグランドに接続し、前記外部電極４６に所定周波数の交流電圧を、前記外部電極４７に該交流電圧と位相が９０°ずれた交流電圧を印加することによって、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。【００５１】
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、圧電素子ユニット４０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６参照）の共振周波数と屈曲振動の２次モード（図７参照）の共振周波数とが一致するように圧電素子ユニット４０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、圧電素子ユニット４０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８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。【００５２】
その結果、圧電素子ユニット４０に設けられた各駆動子８ａ（８ｂ）が該圧電素子ユニット４０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８における紙面と平行な面）内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。【００５３】
前記ケース５は、樹脂製であって、前記圧電素子ユニット４０に対応した略直方体状の概略箱形状をしている。このケース５は、前記圧電素子ユニット４０の主面と平行で且つ略長方形状の主壁部５１と、該主壁部５１の前記長手方向の一側（図１における左側）に位置する短辺部に設けられた第１短辺壁部５２と、該主壁部５１の該長手方向の他側（図１における右側）に位置する短辺部に設けられた第２短辺壁部５３と、該主壁部５１の前記短手方向の一側（図１における下側）に位置する長辺部に設けられた長辺壁部５４とを有している。つまり、ケース５は、主壁部５１に対向する側及び該主壁部５１の該短手方向の他側（図１における上側）に位置する長辺部（圧電素子ユニット４０の駆動子８ａ，…，８ｂ，…が設けられた長辺側面に対応する部分）には壁部が設けられておらず、圧電素子ユニット４０の積層方向（主壁部５１の法線方向）の一側及び該短手方向の他側に開口した形状となっている。【００５４】
このように構成されたケース５内に前記アクチュエータ本体４が収容されている。アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０の一方の主面が主壁部５１と対向し且つ圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面（前記外部電極４５が設けられている側の長辺側面）が長辺壁部５４と対向するようにしてケース５内に収容されている。このとき、駆動子８ａ，…，８ｂ，…はケース５から前記短手方向の他側に突出している。また、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面とケース５の第１短辺壁部５２との間および圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面とケース５の第２短辺壁部５３との間にはそれぞれ支持ゴム６１，６１が介設されている。この圧電素子ユニット４０の両短辺側面は縦振動の腹の部分であるが、支持ゴム６１，６１は弾性体であるため、圧電素子ユニット４０の縦振動を阻害することなく、該圧電素子ユニット４０を支持することができる。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４並びに第１及び第２短辺壁部５２，５３だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。また、圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面とケース５の長辺壁部５４との間には付勢ゴム６２が介設されている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４及び長辺壁部５４だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。【００５５】
そして、主壁部５１の内側表面における、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２が当接する部分には電極５１ａ（付勢ゴム６２と当接する電極のみ図示）が設けられているこれらの電極は、主壁部５１の外側表面に設けられた端子電極（図示省略）にそれぞれ導通している。【００５６】
前記各支持ゴム６１は、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４をその長手方向に付勢した状態で弾性的に支持する。それと共に、支持ゴム６１，６１は、主壁部５１の内側表面の該支持ゴム６１，６１の配設位置に対応する部分に設けられ且つ前記端子電極に導通する電極と圧電素子ユニット４０の外部電極４６，４７とを導通させている。【００５７】
また、前記付勢ゴム６２も、支持ゴム６１と同様に、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４をその短手方向（即ち、短手方向が付勢方向に相当する）に付勢するためのものである。それと共に、付勢ゴム６２は、圧電素子ユニット４０の外部電極４５と主壁部５１の内側表面の電極５１ａとを導通させている。【００５８】
尚、これら支持ゴム６１及び付勢ゴム６２の代わりに、板バネ等の弾性部材を採用してもよい。【００５９】
つまり、ケース５の外側表面に設けられた前記端子電極に給電することによって、圧電素子ユニット４０に給電することができる。【００６０】
このように構成された超音波アクチュエータ２は、図２に示すように、駆動子８ａ，…，８ｂ，…がステージ１１の裏面と当接するように配設されると共に、ケース５が基台（図示省略）に固定される。詳しくは、超音波アクチュエータ２は、圧電素子ユニット４０の短手方向がステージ１１の裏面に直交すると共に、圧電素子ユニット４０の長手方向がステージ１１の裏面と平行で且つガイド１２，１２と平行になるように配置される。さらに換言すれば、超音波アクチュエータ２は、圧電素子ユニット４０の屈曲振動の方向がステージ１１の裏面と直交すると共に、圧電素子ユニット４０の縦振動の方向がガイド１２，１２と平行な方向を向くように配置される。【００６１】
このとき、前記付勢ゴム６２が圧縮変形しており、この付勢ゴム６２の弾性力によって駆動子８ａ，…，８ｂ，…がステージ１１に付勢されている。超音波アクチュエータ２のステージ１１への付勢力は、付勢ゴム６２の弾性力によって決まる。【００６２】
前記制御装置は、外部からの動作指令を受けて、その動作指令に応じた周波数の交流電圧を動作指令に応じた位相差で外部電極４６，４７に印加する。【００６３】
制御装置は、前述の如く、アクチュエータ本体４、即ち、圧電素子ユニット４０に縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させて、駆動子８ａ，…，８ｂ，…を図８に示すような周回運動させることで、ステージ１１を移動させる。具体的には、圧電素子ユニット４０の異常発熱を防止すべく、圧電素子ユニット４０の縦振動と屈曲振動との共通の共振周波数よりも少し高い周波数の交流電圧が外部電極４６，４７に印加される。このとき、かかる交流電圧は、互いに位相が９０°ずれた状態で外部電極４６，４７に印加される。【００６４】
圧電素子ユニット４０が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子８ａ，…，８ｂ，…は圧電素子ユニット４０の長手方向と短手方向とを含む平面内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子８ａ，…，８ｂ，…は、ステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和を周期的に繰り返しながら、ステージ１１に対して摩擦力を介して圧電素子ユニット４０の長手方向へ駆動力を付与しており、ステージ１１はガイド１２，１２に沿って移動する。この圧電素子ユニット４０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８ａ，…，８ｂ，…が駆動力を出力する方向である駆動方向に沿った方向に相当する。【００６５】
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。圧電素子ユニット４０が長手方向（縦振動の振動方向）に伸張するとき、第１駆動子８ａ（例えば、図９の左側）は、図９（ｂ）に示すように、短手方向（屈曲振動の振動方向）においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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第１駆動子８ａが変位する側（図９の左側）へ移動させる。このとき、第２駆動子８ｂ（図９の右側）は、該長手方向において第１駆動子８ａとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側（ステージ１１から離れる側）の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。【００６６】
一方、圧電素子ユニット４０が長手方向に収縮するときは、第２駆動子８ｂは、図９（ｃ）に示すように、短手方向においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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第２駆動子８ｂが変位する側（図９の左側）へ移動させる。この移動方向は、前述した、圧電素子ユニット４０の伸張時における第１駆動子８ａによるステージ１１の移動方向と同じである。このとき、第１駆動子８ａは、該長手方向において第２駆動子８ｂとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。【００６７】
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８ｂ（８ａ）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。すなわち、駆動子８ｂ（８ａ）は、ステージ１１を移動させない程度の摩擦力で該ステージ１１に当接してる状態であってもよい。【００６８】
こうして、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…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、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…と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。【００６９】
尚、ステージ１１の移動量、移動速度及び移動加速度は、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。【００７０】
このように、超音波アクチュエータ２は、駆動子８ａ，…，８ｂ，…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）とを含む平面内で周回運動させて、駆動子８ａ，…，８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和とを繰り返しながら、該ステージ１１を駆動している。このように、駆動子８ａ，…，８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力を介してステージ１１を駆動しているため、超音波アクチュエータ２の使用を続けると、駆動子８ａ，…，８ｂ，…及びステージ１１はやがて摩耗する。その結果、ステージ１１には、駆動子８ａ，…，８ｂ，…との当接部に該駆動子８ａ，…，８ｂ，…の軌跡に沿って、即ち、アクチュエータ本体４の長手方向に沿って轍が形成される。【００７１】
ここで、本実施形態では、前述の如く、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを、設置面４０ａ上において、轍が形成される方向（アクチュエータ本体４の長手方向）に直交する厚み方向にずらして配置しているため、第１駆動子８ａ，８ａ，…によってステージ１１に形成される轍と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…によってステージ１１に形成される轍とはそれぞれ厚み方向にずれ、駆動子８ａ，…，８ｂ，…の個数に対応した合計６本の轍が形成される。つまり、第１駆動子８ａ，８ａ，…によって形成される轍と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…によって形成される轍とが繋がることがなく、第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの両方で削られた轍の発生を防止することができる。その結果、１つの轍の中で他の部分と深さが大きく異なる部分がなくなるため、駆動子８ａ（８ｂ）とステージ１１との摩擦力が大きく異なることを防止することができると共に、深さが急に変わる部分がなくなるため、駆動子８ａ（８ｂ）とステージ１１との摩擦力が急激に変わることを防止することができる。【００７２】
したがって、本実施形態１によれば、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおいてその長手方向の異なる位置に設けられた第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを、それぞれアクチュエータ本体４の厚み方向の異なる位置に設ける、即ち、厚み方向にずらして設けることによって、第１駆動子８ａ，８ａ，…によってステージ１１に形成される轍と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…によってステージ１１に形成される轍とが繋がることを防止することができる。その結果、１つの轍内において第１駆動子８ａと第２駆動子８ｂとの両方に削られて深さが大きく異なる部分や深さが急激に変化する部分が形成されることを防止し、第１及び第２駆動子８ａ，…，８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力を安定させて、ステージ１１を安定して駆動することができる。【００７３】
また、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを該厚み方向へずらす量を想定している轍の幅（即ち、ステージ１１又は駆動子８ａ，…，８ｂ，…を交換することなく使用可能と想定する轍の幅）よりも大きくすることによって、第１駆動子８ａ，８ａ，…によってステージ１１に形成される轍と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…によってステージ１１に形成される轍とが繋がることを確実に防止することができる。【００７４】
直交方向に交互に配置された第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを、直交方向における一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の該第１駆動子８ａと同Ｎ番目の該第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置ｔが前記式（１）を満たすように配置することによって、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを厚み方向にずらして配置する構成であっても、駆動子８ａ，…，８ｂ，…を厚み方向へ均等に配置することができ、アクチュエータ本体４の振動に基づく駆動力を駆動子８ａ，…，８ｂ，…のそれぞれから均等にステージ１１に伝えることができる。【００７５】
また、近年、電子機器の小型化にともない超音波アクチュエータ２も小型化が求められているが、超音波アクチュエータ２を小型化した場合、効率を低下させてしまう虞があった。すなわち、駆動子８ａ，…，８ｂ，…の形状が相対的に大きくなってしまい、前述のようにアクチュエータ本体４の屈曲振動の腹の部分に駆動子８ａ，…，８ｂ，…を設けた構成ではアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害してしまい、その結果、効率を低下させてしまう虞があった。【００７６】
それに対し、本実施形態では、駆動子８ａ，…，８ｂ，…を、アクチュエータ本体４の長手方向の各位置（駆動子群８Ａ，８Ｂの位置）において、厚み方向に延びる直線Ｌ，Ｌ上に並ぶように配置することによって、駆動子８ａ，…，８ｂ，…をアクチュエータ本体４の屈曲振動によって波打つ長辺側面に設けるにもかかわらず、該駆動子８ａ，…，８ｂ，…がアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができる。さらに、駆動子８ａ，…，８ｂ，…の形状を球状とすることによって、駆動子８ａ，…，８ｂ，…とアクチュエータ本体４の設置面４０ａとの接触面積を小さくでき、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することをさらに抑制することができる。その結果、超音波アクチュエータ２としての効率を向上させることができる。ここで、「球状」とは、厳密な球形状に限られず、駆動子８ａ（８ｂ）が圧電素子ユニット４０に対して概略点接触となるような実質的な球形状も含む意味である。【００７７】
さらに、駆動子８ａ（８ｂ）を球状とすることによって、後述する円柱状の駆動子２０８ａ（２０８ｂ）に比べて製造しやすいため、駆動子８ａ（８ｂ）のコストを低減することができる。【００７８】
《発明の実施形態２》
続いて、本発明の実施形態２に係る超音波アクチュエータ２０２について説明する。【００７９】
実施形態２に係る超音波アクチュエータ２０２は、駆動子２０８ａ（２０８ｂ）の形状が円柱状である点で、駆動子８ａ（８ｂ）が球状である前記実施形態１と異なる。【００８０】
詳しくは、超音波アクチュエータ２０２では、図１０に示すように、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａにおける２次モードの屈曲振動の２箇所の腹の位置に、第１及び第２駆動子群２０８Ａ，２０８Ｂが設けられている。第１駆動子群２０８Ａは２つの駆動子２０８ａ，２０８ａで構成されている一方、第２駆動子群２０８Ｂは１つの駆動子２０８ｂで構成されている。これら駆動子２０８ａ，…，２０８ｂはそれぞれ同じ円柱状をしている。【００８１】
各駆動子２０８ａ（２０８ｂ）は実施形態１と同様の接着剤８２にて圧電素子ユニット４０に固定されている。こうして、各駆動子２０８ａ（２０８ｂ）は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して線接触状に取り付けられている。ここで、「線接触状」とは、駆動子２０８ａ（２０８ｂ）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２０８ａ（２０８ｂ）と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子２０８ａ（２０８ｂ）と設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。また、「円柱状」とは、厳密な円柱形状に限られず、駆動子２０８ａ（２０８ｂ）が設置面４０ａに対して概略線接触となるような実質的な円柱形状も含む意味である。【００８２】
第１駆動子群２０８Ａでは、図１１に示すように、第１駆動子２０８ａ，２０８ａが圧電素子ユニット４０の直交方向に並んで、詳しくは、直交方向に延びる直線Ｌ上に並んで設けられている。このとき、各第１駆動子２０８ａは、その円柱の軸が直交方向を向くように配設されている。つまり、２つの第１駆動子２０８ａ，２０８ａは、それぞれの円柱の軸が一直線上に並び、その一直線上に並んだ軸が直線Ｌと平行になっている。換言すれば、第１駆動子２０８ａ，２０８ａは、それぞれの円柱の軸が該第１駆動子２０８ａ，２０８ａが周回運動を行う平面に対して直交するように延びている。【００８３】
また、第２駆動子２０８ｂも、その円柱の軸が直交方向を向くように配設されている。【００８４】
ただし、第１駆動子群２０８Ａの第１駆動子２０８ａ，２０８ａと第２駆動子群２０８Ｂの第２駆動子２０８ｂとは、互いに直交方向にずれた位置に配置されており、直交方向位置が異なる。詳しくは、長手方向位置は異なるものの、直交方向位置だけを見れば、第１駆動子２０８ａ，第２駆動子２０８ｂ，第１駆動子２０８ａの順で交互に配置されている。【００８５】
また、第１駆動子２０８ａと第２駆動子２０８ｂとの直交方向へのずれ量は、第１及び第２駆動子２０８ａ，２０８ｂのステージ１１との当接部の直交方向長さ、即ち、駆動子を構成する円柱の長さよりも大きくなっている。つまり、アクチュエータ本体４の長手方向の一方から他方へ向かって見たときに、第１駆動子２０８ａ，２０８ａと第２駆動子２０８ｂとが重ならないように配置されている。【００８６】
さらに、直交方向における一端側から１番目の第１駆動子２０８ａと第２駆動子２０８ｂとの直交方向間隔及び、第２駆動子２０８ｂと直交方向における一端側から２番目の第１駆動子２０８ａとの間隔は等間隔になっている。【００８７】
したがって、実施形態２によれば、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおいてその長手方向の異なる位置に設けられた第１駆動子２０８ａ，２０８ａと第２駆動子２０８ｂとを、それぞれアクチュエータ本体４の厚み方向の異なる位置に設ける、即ち、厚み方向にずらして設けることによって、第１駆動子２０８ａ，２０８ａによってステージ１１に形成される轍と第２駆動子２０８ｂによってステージ１１に形成される轍とが繋がることを防止することができる。その結果、１つの轍内において深さが大きく異なる部分や深さが急激に変化する部分が形成されることを防止し、第１及び第２駆動子２０８ａ，２０８ａ，２０８ｂとステージ１１との間の摩擦力を安定させて、ステージ１１を安定して駆動することができる。【００８８】
また、第１駆動子２０８ａ，２０８ａと第２駆動子２０８ｂとの厚み方向へのずれ量は、第１及び第２駆動子２０８ａ，２０８ｂの厚み方向長さ、即ち、円柱の長さよりも大きくなっているため、第１駆動子２０８ａ，２０８ａによってステージ１１に形成される轍と第２駆動子２０８ｂによってステージ１１に形成される轍とが厚み方向に重なり合うことも防止することができる。【００８９】
また、駆動子２０８ａ（２０８ｂ）の形状を円柱状とすることによって、各駆動子２０８ａ（２０８ｂ）と設置面４０ａとの接触面積を小さくしてアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができると共に、該各駆動子２０８ａ（２０８ｂ）をその円柱の軸がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向を向くように、即ち、アクチュエータ本体４が屈曲振動を行う平面に対して直交する方向を向くように配設して設置面４０ａに取り付けることによって、アクチュエータ本体４の屈曲振動の阻害をさらに抑制することができる。【００９０】
その他、実施形態１と同様の作用・効果を奏することができる。【００９１】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３に係る駆動装置１は、実施形態１に係る駆動装置１と基本的には同様の構成をしている。詳しくは、実施形態３に係る駆動装置１は、図２に示すような、ステージ１１と、超音波アクチュエータ３０２と、該超音波アクチュエータ３０２を駆動制御する制御装置（図示省略）とを備えている。【００９２】
ステージ１１は、互いに平行な状態で固定体としての基台（図示省略）上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が可動体を構成する。これらガイド１２，１２の延びる方向がステージ１１の可動方向となる。このステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、アルミナで形成されている。尚、ステージ１１の材質は、アルミナ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。そして、前記超音波アクチュエータ３０２は、このステージ１１の裏面（ガイド１２，１２が設けられている側の面）に後述する駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が当接するように配設されている。【００９３】
前記超音波アクチュエータ３０２は、図１２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３０８ａ，…，３０８ｂ，…と、該アクチュエータ本体４を収容するケース５と、アクチュエータ本体４とケース５との間に介設されてアクチュエータ本体４を弾性的に支持する支持ゴム６１，６１と、アクチュエータ本体４を前記ステージ１１に付勢するための付勢ゴム６２とを備えている。この超音波アクチュエータ３０２が振動型アクチュエータを構成する（以下、同様）。【００９４】
前記アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０で構成されている。【００９５】
前記圧電素子ユニット４０は、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。【００９６】
この圧電素子ユニット４０は、図３に示すように、５つの圧電体層（圧電素子）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。【００９７】
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、前記圧電素子ユニット４０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外部電極４５ａが、一方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４６ａが、他方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４７ａがそれぞれ形成されている。【００９８】
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。【００９９】
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４２ａには、圧電体層４１の前記外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。【０１００】
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４３ｂには、圧電体層４１の前記外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。【０１０１】
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圧電素子ユニット４０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の外部電極４５ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４５が形成されている。この外部電極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、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４６ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４６が形成されている。この外部電極４６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。また、圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４７ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４７が形成されている。この外部電極４７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。【０１０２】
そして、圧電素子ユニット４０の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極４５ａ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、図１２，１３に示すように、６個の駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が設けられている。【０１０３】
これら駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は、球状の部材であって、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。また、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して接着剤８２を介して点接触状に取り付けられている（図４参照）。ここで、「点接触状」とは、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…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３０８ａ，…，３０８ｂ，…と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…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。【０１０４】
接着剤８２としては、圧電素子ユニット４０の材料及び駆動子３０８ａ，３０８ｂ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圧電素子ユニット４０の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…と設置面４０ａとの間の固定を実現することができる。【０１０５】
また、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が設けられた位置は、設置面４０ａにおいて、圧電素子ユニット４０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、圧電素子ユニット４０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。そして、これら駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は、屈曲振動の２次モードの前記２箇所の腹の位置のうち長手方向一側に配設された第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…からなる第１駆動子群３０８Ａと、長手方向他側に配設された第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…からなる第２駆動子群３０８Ｂとに分けられる。【０１０６】
第１駆動子群３０８Ａでは、図１３に示すように、複数の第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…が圧電素子ユニット４０の厚み方向（以下、直交方向ともいう）に配列されている。この直交方向は、圧電素子ユニット４０の積層方向でもあり、第１駆動子３０８ａが後述する周回運動を行う平面に直交する方向でもあり、圧電素子ユニット４０の後述する屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向でもある。このように、直交方向に配列された第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…は、全ての長手方向位置が同じわけではなく、長手方向位置が異なっている、即ち、長手方向にずれて配置されている。詳しくは、直交方向一端側から１番目と３番目の第１駆動子３０８ａ，３０８ａは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配設される一方、直交方向一端側から２番目の第１駆動子３０８ａは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に配設されている。この直線Ｌは、屈曲振動の腹の部分を示している。つまり、１番目及び３番目の第１駆動子３０８ａ，３０８ａと２番目の第１駆動子３０８ａとは、屈曲振動の腹の部分からそれぞれ長手方向の反対側に同じずれ量ｓだけずれている。【０１０７】
また、これら第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…は、設置面４０ａの直交方向中心部を通り該直交方向に直交する（即ち、長手方向に延びる）直線に対して線対称な位置に配置されている。さらに、これら第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…は直交方向において互いに等間隔に配置されていて、より詳しくは、下記式（１）を満たす位置ｔに配置されている。【０１０８】
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：設置面４０ａ上における直交方向の一端を基準としたときの直交方向の位置
ｎ：直交方向に並ぶ駆動子の総数（本実施形態では、３個）
Ｔ：設置面４０ａの直交方向寸法（アクチュエータ本体４の厚み）
である。【０１０９】
すなわち、本実施形態では、直交方向の最も一端側（図１３の下側）に位置する第１駆動子３０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁からＴ／６の位置に、直交方向の一端側から２番目の第１駆動子３０８ａは、設置面４０ａにおける直交方向中央に、直交方向の一端側から３番目の（図１３の上側に位置する）第１駆動子３０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁から５Ｔ／６の位置に配置されている。つまり、１番目の第１駆動子３０８ａの位置と２番目の第１駆動子３０８ａの位置との直交方向間隔及び、２番目の第１駆動子３０８ａの位置と３番目の第１駆動子３０８ａの位置との直交方向間隔は、それぞれＴ／３となっている。【０１１０】
一方、第２駆動子群３０８Ｂにおいても、第１駆動子群３０８Ａと同様に、複数の第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…が圧電素子ユニット４０の直交方向に配列されていると共に、それらの長手方向位置がずれている。さらに詳しくは、直交方向一端側から１番目と３番目の第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配設される一方、直交方向一端側から２番目の第２駆動子３０８ｂは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に配設されている。第２駆動子群３０８Ｂにおいても、この直線Ｌは屈曲振動の腹の部分を示している。【０１１１】
また、第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…は、直交方向位置についても、第１駆動子群３０８Ａと同様に前記式（１）を満たすように配置されている。【０１１２】
つまり、第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…と第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…とは、設置面４０ａにおける長手方向中心部を中心に該長手方向に線対称な位置に、即ち、設置面４０ａにおける長手方向中心部を通り直交方向に延びる直線に対して線対称な位置に配置されている。【０１１３】
このように構成されたアクチュエータ本体４は、前記外部電極４５をグランドに接続し、前記外部電極４６に所定周波数の交流電圧を、前記外部電極４７に該交流電圧と位相が９０°ずれた交流電圧を印加することによって、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。【０１１４】
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、圧電素子ユニット４０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６参照）の共振周波数と屈曲振動の２次モード（図７参照）の共振周波数とが一致するように圧電素子ユニット４０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、圧電素子ユニット４０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８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。【０１１５】
その結果、圧電素子ユニット４０に設けられた各駆動子３０８ａ（３０８ｂ）が該圧電素子ユニット４０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８における紙面と平行な面）内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。【０１１６】
前記ケース５は、樹脂製であって、前記圧電素子ユニット４０に対応した略直方体状の概略箱形状をしている。このケース５は、前記圧電素子ユニット４０の主面と平行で且つ略長方形状の主壁部５１と、該主壁部５１の前記長手方向の一側（図１２における左側）に位置する短辺部に設けられた第１短辺壁部５２と、該主壁部５１の該長手方向の他側（図１２における右側）に位置する短辺部に設けられた第２短辺壁部５３と、該主壁部５１の前記短手方向の一側（図１２における下側）に位置する長辺部に設けられた長辺壁部５４とを有している。つまり、ケース５は、主壁部５１に対向する側及び該主壁部５１の該短手方向の他側（図１２における上側）に位置する長辺部（圧電素子ユニット４０の駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が設けられた長辺側面に対応する部分）には壁部が設けられておらず、圧電素子ユニット４０の積層方向（主壁部５１の法線方向）の一側及び該短手方向の他側に開口した形状となっている。【０１１７】
このように構成されたケース５内に前記アクチュエータ本体４が収容されている。アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０の一方の主面が主壁部５１と対向し且つ圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面（前記外部電極４５が設けられている側の長辺側面）が長辺壁部５４と対向するようにしてケース５内に収容されている。このとき、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…はケース５から前記短手方向の他側に突出している。また、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面とケース５の第１短辺壁部５２との間および圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面とケース５の第２短辺壁部５３との間にはそれぞれ支持ゴム６１，６１が介設されている。この圧電素子ユニット４０の両短辺側面は縦振動の腹の部分であるが、支持ゴム６１，６１は弾性体であるため、圧電素子ユニット４０の縦振動を阻害することなく、該圧電素子ユニット４０を支持することができる。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４並びに第１及び第２短辺壁部５２，５３だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。また、圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面とケース５の長辺壁部５４との間には付勢ゴム６２が介設されている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４及び長辺壁部５４だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。【０１１８】
そして、主壁部５１の内側表面における、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２が当接する部分には電極５１ａ（付勢ゴム６２と当接する電極のみ図示）が設けられているこれらの電極は、主壁部５１の外側表面に設けられた端子電極（図示省略）にそれぞれ導通している。【０１１９】
前記各支持ゴム６１は、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４をその長手方向に付勢した状態で弾性的に支持する。それと共に、支持ゴム６１，６１は、主壁部５１の内側表面の該支持ゴム６１，６１の配設位置に対応する部分に設けられ且つ前記端子電極に導通する電極と圧電素子ユニット４０の外部電極４６，４７とを導通させている。【０１２０】
また、前記付勢ゴム６２も、支持ゴム６１と同様に、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４をその短手方向（即ち、短手方向が付勢方向に相当する）に付勢するためのものである。それと共に、付勢ゴム６２は、圧電素子ユニット４０の外部電極４５と主壁部５１の内側表面の電極５１ａとを導通させている。この付勢ゴム６２が付勢手段を構成する。【０１２１】
尚、これら支持ゴム６１及び付勢ゴム６２の代わりに、板バネ等の弾性部材を採用してもよい。【０１２２】
つまり、ケース５の外側表面に設けられた前記端子電極に給電することによって、圧電素子ユニット４０に給電することができる。【０１２３】
このように構成された超音波アクチュエータ３０２は、図２に示すように、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…がステージ１１の裏面と当接するように配設されると共に、ケース５が基台（図示省略）に固定される。詳しくは、超音波アクチュエータ３０２は、圧電素子ユニット４０の短手方向がステージ１１の裏面に直交すると共に、圧電素子ユニット４０の長手方向がステージ１１の裏面と平行で且つガイド１２，１２と平行になるように配置される。さらに換言すれば、超音波アクチュエータ３０２は、圧電素子ユニット４０の屈曲振動の方向がステージ１１の裏面と直交すると共に、圧電素子ユニット４０の縦振動の方向がガイド１２，１２と平行な方向を向くように配置される。【０１２４】
このとき、前記付勢ゴム６２が圧縮変形しており、この付勢ゴム６２の弾性力によって駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…がステージ１１に付勢されている。超音波アクチュエータ３０２のステージ１１への付勢力は、付勢ゴム６２の弾性力によって決まる。【０１２５】
前記制御装置は、外部からの動作指令を受けて、その動作指令に応じた周波数の交流電圧を動作指令に応じた位相差で外部電極４６，４７に印加する。【０１２６】
制御装置は、前述の如く、アクチュエータ本体４、即ち、圧電素子ユニット４０に縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させて、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…を図８に示すような周回運動させることで、ステージ１１を移動させる。具体的には、圧電素子ユニット４０の異常発熱を防止すべく、圧電素子ユニット４０の縦振動と屈曲振動との共通の共振周波数よりも少し高い周波数の交流電圧が外部電極４６，４７に印加される。このとき、かかる交流電圧は、互いに位相が９０°ずれた状態で外部電極４６，４７に印加される。【０１２７】
圧電素子ユニット４０が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は圧電素子ユニット４０の長手方向と短手方向とを含む平面内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は、ステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和を周期的に繰り返しながら、ステージ１１に対して摩擦力を介して圧電素子ユニット４０の長手方向へ駆動力を付与しており、ステージ１１はガイド１２，１２に沿って移動する。この圧電素子ユニット４０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３０８ａ，…，３０８ｂ，…が駆動力を出力する方向である駆動方向に相当する。【０１２８】
以下に、超音波アクチュエータ３０２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。圧電素子ユニット４０が長手方向（縦振動の振動方向）に伸張するとき、一方（例えば、図９の左側）の第１駆動子３０８ａは、図９（ｂ）に示すように、短手方向（屈曲振動の振動方向）においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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一方の第１駆動子３０８ａが変位する側（図９の左側）へ移動させる。このとき、他方（図９の右側）の第２駆動子３０８ｂは、該長手方向において一方の第１駆動子３０８ａとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側（ステージ１１から離れる側）の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。【０１２９】
一方、圧電素子ユニット４０が長手方向に収縮するときは、他方（図９の右側）の第２駆動子３０８ｂは、図９（ｃ）に示すように、短手方向においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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他方の第２駆動子３０８ｂが変位する側（図９の左側）へ移動させる。この移動方向は、前述した、圧電素子ユニット４０の伸張時における一方の第１駆動子３０８ａによるステージ１１の移動方向と同じである。このとき、一方（図９の左側）の第１駆動子３０８ａは、該長手方向において他方の第２駆動子３０８ｂとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。【０１３０】
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３０８ｂ（３０８ａ）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。すなわち、駆動子３０８ｂ（３０８ａ）は、ステージ１１を移動させない程度の摩擦力で該ステージ１１に当接してる状態であってもよい。【０１３１】
こうして、第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…と第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…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３０８ａ，…，３０８ｂ，…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。【０１３２】
尚、ステージ１１の移動量、移動速度及び移動加速度は、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。【０１３３】
このように、超音波アクチュエータ３０２は、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…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）とを含む平面内で周回運動させて駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和とを繰り返しながら、該ステージ１１を駆動している。このとき、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力は、付勢ゴム６２の付勢力によって増強されている。【０１３４】
このとき、図９に示すように、アクチュエータ本体４は、一方の長辺側面における長手方向中央部において付勢ゴム６２から付勢力を受けている一方、他方の長辺側面における長手方向中央部よりも端部側の位置に設けられた駆動子３０８ａ，３０８ｂを介して該ステージ１１から反力を受けている。その結果、付勢ゴム６２の付勢力とステージ１１からの反力とが、アクチュエータ本体４を屈曲振動の振動方向及び縦振動の振動方向を含む平面（即ち、駆動子３０８ａ，３０８ｂが周回運動を行う平面）内で回転させるモーメントとして作用する。例えば、図９（ｂ）の場合にはアクチュエータ本体４を反時計回りに、図９（ｃ）に示す場合にはアクチュエータ本体４を時計回りに回転させるモーメントが発生する。【０１３５】
そこで、本実施形態では、前述の如く、各駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において、厚み方向に配列された複数の駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を長手方向にずらして配置している。こうすることで、各駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において、駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）とステージ１１との当接部を長手方向へ拡げている。その結果、アクチュエータ本体４に前述のようなモーメントが作用したとしても、該モーメントを駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）で受け止めて、アクチュエータ本体４の姿勢が変化することを防止することができる。【０１３６】
したがって、本実施形態３によれば、複数の駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を厚み方向に配列させて構成した駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において、駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）の位置を長手方向にずらすことによって、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…とステージ１１との当接状態を所望の当接状態に維持して、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力させることができ、超音波アクチュエータ３０２の動作を安定させることができる。【０１３７】
それに加えて、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、駆動子の個数が増える、即ち、駆動子とステージ１１との当接面積が増えるため、超音波アクチュエータ３０２からステージ１１へ付与される駆動力を大きくすることができる。【０１３８】
また、各駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において長手方向にずれている駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を、屈曲振動の腹の部分を挟んだ両側に該腹の部分から同じ距離ｓとなるようにずらすことによって、アクチュエータ本体４が屈曲振動及び縦振動を行う際に、長手方向にずらした駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）の屈曲振動による振幅が略同じになってステージ１１に対して略同時に当接することになるため、ステージ１１への駆動力の付与を安定して行うことができる。【０１３９】
さらに、各駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において長手方向にずれている駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を、直交方向において、屈曲振動の腹の部分を挟んで一側と他側とに交互に配置することによって、駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）の位置を長手方向にずらす構成であっても、駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を均等に配置することができ、ステージ１１に対してバランス良く当接させることができる。【０１４０】
また、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…を、設置面４０ａにおいて、長手方向中心部を通り該長手方向に直交する（厚み方向に延びる）直線に対して線対称な位置に配置することによって、第１駆動子群３０８Ａと第２駆動子群３０８Ｂとからステージ１１に付与される駆動力を均等にすることができ、ステージ１１を安定して駆動することができる。【０１４１】
さらに、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…を前記式（１）を満たすように配置することによって、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…それぞれの間の直交方向間隔を等間隔にすることができ、押圧力を各駆動子３０８ａ（３０８ｂ）からステージ１１へ均等に伝えることができる。【０１４２】
また、近年、電子機器の小型化にともない超音波アクチュエータ３０２も小型化が求められているが、超音波アクチュエータ３０２を小型化した場合、効率を低下させてしまう虞があった。すなわち、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…の形状が相対的に大きくなってしまい、前述のようにアクチュエータ本体４の屈曲振動の腹の部分に駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…を設けた構成ではアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害してしまい、その結果、効率を低下させてしまう虞があった。【０１４３】
それに対し、本実施形態では、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…の形状を球状とすることによって、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…とアクチュエータ本体４の設置面４０ａとの接触面積を小さくでき、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することをさらに抑制することができる。その結果、超音波アクチュエータ３０２としての効率を向上させることができる。ここで、「球状」とは、厳密な球形状に限られず、駆動子３０８ａ（３０８ｂ）が圧電素子ユニット４０に対して概略点接触となるような実質的な球形状も含む意味である。【０１４４】
さらに、駆動子３０８ａ（３０８ｂ）を球状とすることによって、円柱状の駆動子２０８ａ（２０８ｂ）に比べて製造しやすいため、駆動子３０８ａ（３０８ｂ）のコストを低減することができる。【０１４５】
《発明の実施形態４》
続いて、本発明の実施形態４に係る超音波アクチュエータについて説明する。【０１４６】
実施形態４では、駆動子の配置が実施形態３と異なる。そこで、実施形態３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。【０１４７】
詳しくは、第１駆動子群４０８Ａでは、図１４に示すように、第１駆動子４０８ａ，４０８ａ，…は、直交方向に延びる直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌａ上に配列されている。この傾斜直線Ｌａは、直交方向一端側（図１４の下側）が長手方向外側に、直交方向他端側（図１４の上側）が長手方向内側に位置する向きに該直線Ｌに対して傾斜している。尚、直線Ｌは、実施形態３と同様に屈曲振動の腹の部分を示している。【０１４８】
また、直交方向一端側から１番目の第１駆動子４０８ａは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に、２番目の第１駆動子４０８ａは、直線Ｌ上の位置に、３番目の第１駆動子４０８ａは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配置されている。【０１４９】
第２駆動子群４０８Ｂでは、第２駆動子４０８ｂ，４０８ｂ，…は、直交方向に延びる直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌｂ上に配列されている。この傾斜直線Ｌｂは、直交方向一端側（図１４の下側）が長手方向内側に、直交方向他端側（図１４の上側）が長手方向外側に位置するように直線Ｌに対して傾斜している。つまり、傾斜直線Ｌｂは、直線Ｌに対して傾斜する向きが傾斜直線Ｌａと同じになっていている。さらに、傾斜直線Ｌａと傾斜直線Ｌｂとは、直線Ｌに対して傾斜する傾斜角度の大きさはα°で同じであり、即ち、互いに平行になっている。【０１５０】
また、直交方向一端側から１番目の第２駆動子４０８ｂは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に、２番目の第２駆動子４０８ｂは、直線Ｌ上の位置に、３番目の第２駆動子４０８ｂは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に配置されている。【０１５１】
このように配設された第１駆動子４０８ａ，４０８ａ，…と第２駆動子４０８ｂ，４０８ｂ，…の直交方向位置は、実施形態３と同様に、前記式（１）を満たす位置に配置されている。【０１５２】
換言すれば、第１駆動子４０８ａ，４０８ａ，…と第２駆動子４０８ｂ，４０８ｂ，…とは、設置面４０ａにおける長手方向及び直交方向の中心部を中心に１８０°回転させた点対称な位置に配置されている。【０１５３】
したがって、実施形態４によれば、実施形態３と同様に、複数の駆動子４０８ａ，４０８ａ，…（４０８ｂ，４０８ｂ，…）を厚み方向に配列させて構成した駆動子群４０８Ａ（４０８Ｂ）において、駆動子４０８ａ，４０８ａ，…（４０８ｂ，４０８ｂ，…）の位置を長手方向にずらすことによって、駆動子４０８ａ，…，４０８ｂ，…が周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力することができ、超音波アクチュエータの動作を安定させることができる。【０１５４】
また、アクチュエータ本体４の１次モードの縦振動は、アクチュエータ本体４の長手方向中心ほど小さく、長手方向端部側ほど大きくなる。そのため、駆動子４０８ａ，４０８ａ，…（４０８ｂ，４０８ｂ，…）を厚み方向に対して傾斜させて配列すると、駆動子４０８ａ（４０８ｂ）ごとに長手方向位置が異なり、つまりは、縦振動の大きさが異なる。ところが、第１駆動子群４０８Ａの第１駆動子４０８ａ，４０８ａ，…の配列方向（傾斜直線Ｌａ）と第２駆動子群４０８Ｂの第２駆動子４０８ｂ，４０８ｂ，…の配列方向（傾斜直線Ｌｂ）とを平行にすることによって、アクチュエータ本体４の設置面４０ａ上において厚み方向一端側には、直線Ｌよりも長手方向外側に位置して縦振動が相対的に大きい第１駆動子４０８ａと直線Ｌよりも長手方向内側に位置して縦振動が相対的に小さい第２駆動子４０８ｂとが位置する一方、厚み方向他端側には、直線Ｌよりも長手方向内側に位置して縦振動が相対的に小さい第１駆動子４０８ａと直線Ｌよりも長手方向外側に位置して縦振動が相対的に大きい第２駆動子４０８ｂとが位置することになり、駆動子４０８ａ，…，４０８ｂ，…の振動の大きさが厚み方向中心部を中心として該厚み方向に線対称な分布となる。その結果、アクチュエータ本体４の縦振動の振動方向（即ち、長手方向）に沿った駆動力を出力することができ、ステージ１１を安定して駆動することができる。【０１５５】
その他、実施形態３と同様の作用・効果を奏することができる。【０１５６】
尚、本実施形態４では、各駆動子群４０８Ａ（４０８Ｂ）における複数の駆動子４０８ａ，４０８ａ，…（４０８ｂ，４０８ｂ，…）は直線上に配列されているが、これに限られるものではなく、曲線上に配列される構成であってもよい。【０１５７】
《発明の実施形態５》
続いて、本発明の実施形態５に係る超音波アクチュエータについて説明する。【０１５８】
実施形態５では、駆動子の配列方向の傾斜する向きが実施形態４と異なる。【０１５９】
詳しくは、第１駆動子群５０８Ａでは、図１５に示すように、第１駆動子５０８ａ，５０８ａ，…は、直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌａ上に配列されている。この傾斜直線Ｌａは、直交方向一端側（図１５の下側）が長手方向外側に、直交方向他端側（図１５の上側）が長手方向内側に位置する向きに直線Ｌに対して傾斜している。【０１６０】
また、直交方向一端側から１番目の第１駆動子５０８ａは、直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に、２番目の第１駆動子５０８ａは、直線Ｌ上の位置に、３番目の第１駆動子５０８ａは、直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配置されている。【０１６１】
第２駆動子群５０８Ｂでは、第２駆動子５０８ｂ，５０８ｂ，…は、直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌｂ上の配列されている。この傾斜直線Ｌｂは、直交方向一端側（図１５の下側）が長手方向外側に、直交方向他端側（図１５の上側）が長手方向内側に位置する向きに直線Ｌに対して傾斜している。つまり、傾斜直線Ｌｂは、直線Ｌに対して傾斜する向きが傾斜直線Ｌａと反対になっており、傾斜直線Ｌａと傾斜直線Ｌｂとはハ字状になっている。尚、傾斜直線Ｌａと傾斜直線Ｌｂとは、直交方向に対して傾斜する向きが反対であるが、傾斜角度の大きさはα°で同じである。【０１６２】
また、直交方向一端側から１番目の第２駆動子５０８ｂは、直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に、２番目の第２駆動子５０８ｂは、直線Ｌ上の位置に、３番目の第２駆動子５０８ｂは、直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配置されている。【０１６３】
第１駆動子５０８ａ，５０８ａ，…と第２駆動子５０８ｂ，５０８ｂ，…の直交方向位置は、実施形態３と同様に、前記式（１）を満たす位置に配置されている。【０１６４】
このように、第１駆動子５０８ａ，５０８ａ，…と第２駆動子５０８ｂ，５０８ｂ，…とは、設置面４０ａにおける長手方向中心部を中心に該長手方向に線対称な位置に、即ち、設置面４０ａにおける長手方向中心部を通り直交方向に延びる直線に対して線対称な位置に配置されている。【０１６５】
したがって、実施形態５によれば、実施形態４と同様に、複数の駆動子５０８ａ，５０８ａ，…（５０８ｂ，５０８ｂ，…）を厚み方向に配列させて構成した駆動子群５０８Ａ（５０８Ｂ）において、駆動子５０８ａ，５０８ａ，…（５０８ｂ，５０８ｂ，…）の位置を長手方向にずらすことによって、駆動子５０８ａ，…，５０８ｂ，…が周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力することができ、超音波アクチュエータの動作を安定させることができる。【０１６６】
また、各駆動子群５０８Ａ（５０８Ｂ）において、駆動子５０８ａ，５０８ａ，…（５０８ｂ，５０８ｂ，…）の配列方向を厚み方向に対して傾斜させると、該駆動子５０８ａ，５０８ａ，…（５０８ｂ，５０８ｂ，…）から出力される駆動力はその配列方向に直交する方向に傾斜しやすくなり、アクチュエータ本体４が傾く傾向にあるが、第１駆動子群５０８Ａの第１駆動子５０８ａ，５０８ａ，…の配列方向と第２駆動子群５０８Ｂの第２駆動子５０８ｂ，５０８ｂ，…の配列方向とを厚み方向に対して反対の向きに傾斜させることによって、アクチュエータ本体４の傾きを抑制することができる。【０１６７】
その他、実施形態４と同様の作用・効果を奏することができる。【０１６８】
《発明の実施形態６》
続いて、本発明の実施形態６に係る超音波アクチュエータ６０２について説明する。【０１６９】
実施形態６に係る超音波アクチュエータ６０２は、駆動子６０８ａ（６０８ｂ）の形状が円柱状である点で、駆動子が球状である前記実施形態３〜５と異なる。そこで実施形態３と同様の構成に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。【０１７０】
詳しくは、超音波アクチュエータ６０２では、図１６，１７に示すように、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａにおける２次モードの屈曲振動の２箇所の腹の位置に、駆動子群６０８Ａ，６０８Ｂが設けられている。これら駆動子群６０８Ａ，６０８Ｂは、それぞれ２つの第１駆動子６０８ａ，６０８ａと第２駆動子６０８ｂ，６０８ｂとで構成されている。これら駆動子６０８ａ，…，６０８ｂ，…はそれぞれ同じ円柱状をしている。【０１７１】
各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）は実施形態３と同様の接着剤８２にて圧電素子ユニット４０に固定されている。こうして、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して線接触状に取り付けられている。ここで、「線接触状」とは、駆動子６０８ａ（６０８ｂ）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６０８ａ（６０８ｂ）と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子６０８ａ（６０８ｂ）と設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。また、「円柱状」とは、厳密な円柱形状に限られず、駆動子６０８ａ（６０８ｂ）が設置面４０ａに対して概略線接触となるような実質的な円柱形状も含む意味である。【０１７２】
第１駆動子群６０８Ａでは、第１駆動子６０８ａ，６０８ａが、直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌａ上に配列されている。同様に、第２駆動子群６０８Ｂでは、第２駆動子６０８ｂ，６０８ｂが、直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌｂ上に配列されている。これら傾斜直線Ｌａと傾斜直線Ｌｂとは、直線Ｌに対して傾斜する向きが反対になっていて、ハ字状になっている。【０１７３】
また、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）は、その円柱の軸が厚み方向を向くように配設されている。換言すれば、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）は、それぞれの円柱の軸が該駆動子６０８ａ（６０８ｂ）が周回運動を行う平面に対して直交するように延びている。ただし、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）を傾斜直線Ｌａ（Ｌｂ）に沿った方向を向くように配設してもよい。【０１７４】
さらに、各駆動子群６０８Ａ（６０８Ｂ）において、駆動子６０８ａ，６０８ａ（６０８ｂ，６０８ｂ）は、屈曲振動の腹の部分を挟んで長手方向の両側に該腹の部分から同じ距離ｓだけずれた位置に設けられている。【０１７５】
さらにまた、駆動子６０８ａ，…，６０８ｂ，…の厚み方向位置は、前記式（１）を満たす位置となっている。すなわち、本実施形態では、厚み方向の最も一端側（図１７の下側）に位置する第１駆動子６０８ａは、設置面４０ａの厚み方向一端側の端縁からＴ／４の位置に、厚み方向の一端側から最も離れた（図１７の上側に位置する）第１駆動子６０８ａは、設置面４０ａの厚み方向一端側の端縁から３Ｔ／４の位置に配置されている。【０１７６】
したがって、実施形態６によれば、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）を球状ではなく円柱状とした場合であっても、複数の駆動子６０８ａ，６０８ａ（６０８ｂ，６０８ｂ）を厚み方向に配列させて構成した駆動子群６０８Ａ（６０８Ｂ）において、駆動子６０８ａ，６０８ａ（６０８ｂ，６０８ｂ）の位置を長手方向にずらすことによって、駆動子６０８ａ，…，６０８ｂ，…が周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力することができ、超音波アクチュエータ６０２の動作を安定させることができる。【０１７７】
また、駆動子６０８ａ（６０８ｂ）の形状を円柱状とすることによって、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）と設置面４０ａとの接触面積を小さくしてアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができると共に、該各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）をその円柱の軸がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向を向くように、即ち、アクチュエータ本体４が屈曲振動を行う平面に対して直交する方向を向くように配設して設置面４０ａに取り付けることによって、アクチュエータ本体４の屈曲振動の阻害をさらに抑制することができる。【０１７８】
その他、実施形態３，５と同様の作用・効果を奏することができる。【０１７９】
尚、本実施形態では、各駆動子群６０８Ａ（６０８Ｂ）に含まれる駆動子６０８ａ（６０８ｂ）の個数を２個としたが、これに限られるものく、３個以上であってもよい。【０１８０】
また、第１駆動子群６０８Ａの第１駆動子６０８ａ，６０８ａの配列方向と第２駆動子群６０８Ｂの第２駆動子６０８ｂ，６０８ｂの配列方向とが、厚み方向に対して反対向きに傾斜して、ハ字状となっているが、これに限られるものではなく、前記実施形態４のように両配列方向を厚み方向に対して同じ向きに傾斜させてもよい。かかる場合、実施形態４と同様の作用・効果を奏することができる。【０１８１】
《発明の実施形態７》
続いて、本発明の実施形態７に係る超音波アクチュエータについて説明する。【０１８２】
実施形態７に係る超音波アクチュエータは、前記実施形態３〜６のような厚み方向に配列された複数の駆動子からなる駆動子群を備えておらず、駆動子群の代わりに柱状の駆動子７０８ａ（７０８ｂ）を備えている点で実施形態３〜６と異なる。そこで実施形態３と同様の構成に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。【０１８３】
実施形態７に係る超音波アクチュエータでは、図１８に示すように、アクチュエータ本体４の設置面４０ａ上において、長手方向の異なる位置、詳しくは、屈曲振動の腹の部分のうちの長手方向内方の２箇所に２つの第１及び第２駆動子７０８ａ，７０８ｂが設けられている。【０１８４】
各駆動子７０８ａ（７０８ｂ）は、円柱状で構成され、その円柱の軸Ｘａ（Ｘｂ）がアクチュエータ本体４の厚み方向に対して傾斜するように配設されている。詳しくは、第１駆動子７０８ａは、その軸方向一端部（図１８の下側）が直線Ｌよりもアクチュエータ本体４の長手方向外側に位置する一方、その軸方向他端部（図１８の上側）が直線Ｌよりもアクチュエータ本体４の長手方向内側に位置するように配設されている。また、第２駆動子７０８ｂは、その軸方向一端部（図１８の下側）が直線Ｌよりもアクチュエータ本体４の長手方向外側に位置する一方、その軸方向他端部（図１８の上側）が直線Ｌよりもアクチュエータ本体４の長手方向内側に位置するように配設されている。つまり、第１駆動子７０８ａと第２駆動子７０８ｂとは設置面４０ａ上においてハ字状に配置されている。【０１８５】
また、第１駆動子７０８ａと第２駆動子７０８ｂとは、直線Ｌに対して傾斜する向きが反対であるが、傾斜角度の大きさはβ°で同じである。【０１８６】
こうして、第１駆動子７０８ａと第２駆動子７０８ｂとは、設置面４０ａにおける長手方向中心部を中心に該長手方向に線対称な位置に、即ち、設置面４０ａにおける長手方向中心部を通り直交方向に延びる直線に対して線対称な位置に配置されている。【０１８７】
したがって、本実施形態７によれば、駆動子を柱状に形成して、厚み方向に対して傾斜させて配置することによって、駆動子とステージ１１との当接部を長手方向に拡げることができる。そのため、駆動子７０８ａ，７０８ｂが周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力することができ、超音波アクチュエータの動作を安定させることができる。【０１８８】
また、駆動子７０８ａ，７０８ｂを円柱状に形成することによって、駆動子７０８ａ，７０８ｂと設置面４０ａとの接触部が線接触状になるため、駆動子７０８ａ，７０８ｂをアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向を向く面に設ける構成であっても、駆動子７０８ａ，７０８ｂと設置面４０ａとの接触面積を小さくしてアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができる。【０１８９】
さらに、前記実施形態３〜６のように、複数の駆動子で構成される駆動子群ではなく、１つの柱状の駆動子７０８ａ（７０８ｂ）によって超音波アクチュエータの安定した動作を実現することができるため、コストを削減することができると共に、部品点数を削減して組立性を向上させることができる。【０１９０】
尚、駆動子７０８ａ，７０８ｂは、前述の如く、直線Ｌに対して傾斜する向きを反対にしてハ字状に配置するものに限られるものではない。すなわち、駆動子７０８ａ，７０８ｂは、その円柱の軸Ｘａ，Ｘｂが直線Ｌに対して傾斜していればよく、例えば、直線Ｌに対して同じ向きに傾斜するように配置してもよく、さらには、図１９に示すように、駆動子７０８ａ，７０８ｂは、その軸Ｘａ，Ｘｂが互いに平行になるように配置してもよい。【０１９１】
《発明の実施形態８》
本発明の実施形態８に係る駆動装置１は、実施形態１に係る駆動装置１と基本的には同様の構成をしている。詳しくは、実施形態８に係る駆動装置１は、図２に示すような、ステージ１１と、超音波アクチュエータ８０２と、該超音波アクチュエータ８０２を駆動制御する制御装置（図示省略）とを備えている。【０１９２】
ステージ１１は、互いに平行な状態で固定体としての基台（図示省略）上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が可動体を構成する。これらガイド１２，１２の延びる方向がステージ１１の可動方向となる。このステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、アルミナで形成されている。尚、ステージ１１の材質は、アルミナ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。そして、前記超音波アクチュエータ８０２は、このステージ１１の裏面（ガイド１２，１２が設けられている側の面）に後述する駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が当接するように配設されている。【０１９３】
前記超音波アクチュエータ８０２は、図２０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８０８ａ，…，８０８ｂ，…と、該アクチュエータ本体４を収容するケース５と、アクチュエータ本体４とケース５との間に介設されてアクチュエータ本体４を弾性的に支持する支持ゴム６１，６１と、アクチュエータ本体４を前記ステージ１１に付勢するための付勢ゴム６２とを備えている。この超音波アクチュエータ８０２が振動型アクチュエータを構成する（以下、同様）。【０１９４】
前記アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０で構成されている。【０１９５】
前記圧電素子ユニット４０は、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。【０１９６】
この圧電素子ユニット４０は、図３に示すように、５つの圧電体層（圧電素子）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。【０１９７】
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、前記圧電素子ユニット４０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外部電極４５ａが、一方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４６ａが、他方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４７ａがそれぞれ形成されている。【０１９８】
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。【０１９９】
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４２ａには、圧電体層４１の前記外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。【０２００】
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４３ｂには、圧電体層４１の前記外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。【０２０１】
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圧電素子ユニット４０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の外部電極４５ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４５が形成されている。この外部電極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、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４６ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４６が形成されている。この外部電極４６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。また、圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４７ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４７が形成されている。この外部電極４７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。【０２０２】
そして、圧電素子ユニット４０の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極４５ａ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、図２０，２１に示すように、６個の駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が設けられている。【０２０３】
これら駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は、球状の部材であって、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。また、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して接着剤８２を介して点接触状に取り付けられている（図４参照）。ここで、「点接触状」とは、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…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８０８ａ，…，８０８ｂ，…と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…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。【０２０４】
接着剤８２としては、圧電素子ユニット４０の材料及び駆動子８０８ａ，８０８ｂ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圧電素子ユニット４０の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…と設置面４０ａとの間の固定を実現することができる。【０２０５】
また、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が設けられた位置は、設置面４０ａにおいて、圧電素子ユニット４０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（図２１中の直線Ｌで示す位置）であり、即ち、圧電素子ユニット４０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。そして、これら駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は、屈曲振動の２次モードの前記２箇所の腹の位置のうち長手方向一側に配設された駆動子８０８ａ，８０８ａ，…からなる駆動子群８０８Ａと、長手方向他側に配設された駆動子８０８ｂ，８０８ｂ，…からなる駆動子群８０８Ｂとに分けられる。【０２０６】
ここで、駆動子群８０８Ａ，８０８Ｂにおける駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…の配置について説明する。ただし、駆動子群８０８Ａと駆動子群８０８Ｂとでは、設置面４０ａにおける長手方向位置が異なるだけでその他の構成は同様であるため、以下では駆動子群８０８Ａについてのみ説明し、駆動子群８０８Ｂの説明は省略する。【０２０７】
駆動子群８０８Ａでは、図２１に示すように、駆動子８０８ａ，８０８ａ，…が圧電素子ユニット４０の厚み方向（以下、直交方向ともいう）において異なる位置に設けられている。この直交方向は、圧電素子ユニット４０の積層方向でもあり、駆動子８０８ａが後述する周回運動を行う平面に直交する方向でもあり、圧電素子ユニット４０の後述する屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向でもある。このように、直交方向の異なる位置に設けられた駆動子８０８ａ，８０８ａ，…は、直交方向に延びる直線Ｌ上に並んで設けられている。【０２０８】
また、これら駆動子８０８ａ，８０８ａ，…は、設置面４０ａの直交方向中心部を通り該直交方向に直交する（即ち、長手方向に延びる）直線に対して線対称な位置に配置されている。さらに、これら駆動子８０８ａ，８０８ａ，…は直交方向において互いに等間隔に配置されていて、より詳しくは、下記式（１）を満たす位置ｔに配置されている。【０２０９】
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：設置面４０ａ上における直交方向の一端を基準としたときの直交方向の位置
ｎ：直交方向に並ぶ駆動子の総数
Ｔ：設置面４０ａの直交方向寸法（アクチュエータ本体４の厚み）
である。【０２１０】
すなわち、本実施形態では、直交方向の最も一端側（図２１の下側）に位置する駆動子８０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁からＴ／６の位置に、直交方向の一端側から２番目の駆動子８０８ａは、設置面４０ａにおける直交方向中央に、直交方向の一端側から３番目の（図２１の上側に位置する）駆動子８０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁から５Ｔ／６の位置に配置されている。つまり、１番目の駆動子８０８ａの位置と２番目の駆動子８０８ａの位置との間隔及び、２番目の駆動子８０８ａの位置と３番目の駆動子８０８ａの位置との間隔は、それぞれＴ／３となっている。【０２１１】
このように構成されたアクチュエータ本体４は、前記外部電極４５をグランドに接続し、前記外部電極４６に所定周波数の交流電圧を、前記外部電極４７に該交流電圧と位相が９０°ずれた交流電圧を印加することによって、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。【０２１２】
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、圧電素子ユニット４０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６参照）の共振周波数と屈曲振動の２次モード（図７参照）の共振周波数とが一致するように圧電素子ユニット４０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、圧電素子ユニット４０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８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。【０２１３】
その結果、圧電素子ユニット４０に設けられた各駆動子８０８ａ（８０８ｂ）が該圧電素子ユニット４０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８における紙面と平行な面）内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。【０２１４】
前記ケース５は、樹脂製であって、前記圧電素子ユニット４０に対応した略直方体状の概略箱形状をしている。このケース５は、前記圧電素子ユニット４０の主面と平行で且つ略長方形状の主壁部５１と、該主壁部５１の前記長手方向の一側（図２０における左側）に位置する短辺部に設けられた第１短辺壁部５２と、該主壁部５１の該長手方向の他側（図２０における右側）に位置する短辺部に設けられた第２短辺壁部５３と、該主壁部５１の前記短手方向の一側（図２０における下側）に位置する長辺部に設けられた長辺壁部５４とを有している。つまり、ケース５は、主壁部５１に対向する側及び該主壁部５１の該短手方向の他側（図２０における上側）に位置する長辺部（圧電素子ユニット４０の駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が設けられた長辺側面に対応する部分）には壁部が設けられておらず、圧電素子ユニット４０の積層方向（主壁部５１の法線方向）の一側及び該短手方向の他側に開口した形状となっている。【０２１５】
このように構成されたケース５内に前記アクチュエータ本体４が収容されている。アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０の一方の主面が主壁部５１と対向し且つ圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面（前記外部電極４５が設けられている側の長辺側面）が長辺壁部５４と対向するようにしてケース５内に収容されている。このとき、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…はケース５から前記短手方向の他側に突出している。また、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面とケース５の第１短辺壁部５２との間および圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面とケース５の第２短辺壁部５３との間にはそれぞれ支持ゴム６１，６１が介設されている。この圧電素子ユニット４０の両短辺側面は縦振動の腹の部分であるが、支持ゴム６１，６１は弾性体であるため、圧電素子ユニット４０の縦振動を阻害することなく、該圧電素子ユニット４０を支持することができる。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４並びに第１及び第２短辺壁部５２，５３だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。また、圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面とケース５の長辺壁部５４との間には付勢ゴム６２が介設されている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４及び長辺壁部５４だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。【０２１６】
そして、主壁部５１の内側表面における、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２が当接する部分には電極５１ａ（付勢ゴム６２と当接する電極のみ図示）が設けられているこれらの電極は、主壁部５１の外側表面に設けられた端子電極（図示省略）にそれぞれ導通している。【０２１７】
前記各支持ゴム６１は、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４をその長手方向に付勢した状態で弾性的に支持する。それと共に、支持ゴム６１，６１は、主壁部５１の内側表面の該支持ゴム６１，６１の配設位置に対応する部分に設けられ且つ前記端子電極に導通する電極と圧電素子ユニット４０の外部電極４６，４７とを導通させている。【０２１８】
また、前記付勢ゴム６２も、支持ゴム６１と同様に、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４をその短手方向（即ち、短手方向が付勢方向に相当する）に付勢するためのものである。それと共に、付勢ゴム６２は、圧電素子ユニット４０の外部電極４５と主壁部５１の内側表面の電極５１ａとを導通させている。【０２１９】
尚、これら支持ゴム６１及び付勢ゴム６２の代わりに、板バネ等の弾性部材を採用してもよい。【０２２０】
つまり、ケース５の外側表面に設けられた前記端子電極に給電することによって、圧電素子ユニット４０に給電することができる。【０２２１】
このように構成された超音波アクチュエータ８０２は、図２に示すように、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…がステージ１１の裏面と当接するように配設されると共に、ケース５が基台（図示省略）に固定される。詳しくは、超音波アクチュエータ８０２は、圧電素子ユニット４０の短手方向がステージ１１の裏面に直交すると共に、圧電素子ユニット４０の長手方向がステージ１１の裏面と平行で且つガイド１２，１２と平行になるように配置される。さらに換言すれば、超音波アクチュエータ８０２は、圧電素子ユニット４０の屈曲振動の方向がステージ１１の裏面と直交すると共に、圧電素子ユニット４０の縦振動の方向がガイド１２，１２と平行な方向を向くように配置される。【０２２２】
このとき、前記付勢ゴム６２が圧縮変形しており、この付勢ゴム６２の弾性力によって駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…がステージ１１に付勢されている。超音波アクチュエータ８０２のステージ１１への付勢力は、付勢ゴム６２の弾性力によって決まる。【０２２３】
前記制御装置は、外部からの動作指令を受けて、その動作指令に応じた周波数の交流電圧を動作指令に応じた位相差で外部電極４６，４７に印加する。【０２２４】
制御装置は、前述の如く、アクチュエータ本体４、即ち、圧電素子ユニット４０に縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させて、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を図８に示すような周回運動させることで、ステージ１１を移動させる。具体的には、圧電素子ユニット４０の異常発熱を防止すべく、圧電素子ユニット４０の縦振動と屈曲振動との共通の共振周波数よりも少し高い周波数の交流電圧が外部電極４６，４７に印加される。このとき、かかる交流電圧は、互いに位相が９０°ずれた状態で外部電極４６，４７に印加される。【０２２５】
圧電素子ユニット４０が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は圧電素子ユニット４０の長手方向と短手方向とを含む平面内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は、ステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和を周期的に繰り返しながら、ステージ１１に対して摩擦力を介して圧電素子ユニット４０の長手方向へ駆動力を付与しており、ステージ１１はガイド１２，１２に沿って移動する。この圧電素子ユニット４０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８０８ａ，…，８０８ｂ，…が駆動力を出力する方向である駆動方向に相当する。【０２２６】
以下に、超音波アクチュエータ８０２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。圧電素子ユニット４０が長手方向（縦振動の振動方向）に伸張するとき、一方（例えば、図９の左側）の駆動子８０８ａは、図９（ｂ）に示すように、短手方向（屈曲振動の振動方向）においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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一方の駆動子８０８ａが変位する側（図９の左側）へ移動させる。このとき、他方（図９の右側）の駆動子８０８ｂは、該長手方向において一方の駆動子８０８ａとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側（ステージ１１から離れる側）の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。【０２２７】
一方、圧電素子ユニット４０が長手方向に収縮するときは、他方（図９の右側）の駆動子８０８ｂは、図９（ｃ）に示すように、短手方向においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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他方の駆動子８０８ｂが変位する側（図９の左側）へ移動させる。この移動方向は、前述した、圧電素子ユニット４０の伸張時における一方の駆動子８０８ａによるステージ１１の移動方向と同じである。このとき、一方（図９の左側）の駆動子８０８ａは、該長手方向において他方の駆動子８０８ｂとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。【０２２８】
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８０８ｂ（８０８ａ）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。すなわち、駆動子８０８ｂ（８０８ａ）は、ステージ１１を移動させない程度の摩擦力で該ステージ１１に当接してる状態であってもよい。【０２２９】
こうして、駆動子８０８ａ，８０８ａ，…と駆動子８０８ｂ，８０８ｂ，…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８０８ａ，…，８０８ｂ，…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。【０２３０】
尚、ステージ１１の移動量、移動速度及び移動加速度は、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。【０２３１】
このように、超音波アクチュエータ８０２は、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…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）とを含む平面内で周回運動させて駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和とを繰り返しながら、該ステージ１１を駆動している。このとき、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力は、付勢ゴム６２の付勢力によって増強されている。【０２３２】
ここで仮に、駆動子が、アクチュエータ本体４の厚み方向において複数設けられていない、即ち、駆動子の全数が１個の場合または駆動子が複数であっても全ての駆動子が厚み方向の同じ位置に設けられているとすると、付勢ゴム６２や駆動子の組み立て誤差によって、付勢ゴム６２の付勢力の方向が駆動子からステージへ作用する押圧力の方向（即ち、屈曲振動の方向）と一致せず、厚み方向にずれている場合には、アクチュエータ本体４とステージ１１とは厚み方向において駆動子の１箇所だけで当接しているため、アクチュエータ本体４が該厚み方向に傾斜しやすく、駆動子が、本来周回運動を行うべき平面（即ち、アクチュエータ本体４の縦振動の振動方向と屈曲振動の振動方向とを含む平面）よりも厚み方向に傾斜した面内で周回運動を行うことになる。そうすると、付勢ゴム６２によって駆動子をステージ１１に付勢しているにもかかわらず、該付勢力のうち、駆動子の屈曲振動の振動方向に作用して駆動子のステージ１１への押圧力を補助する成分が小さくなってしまい、駆動子とステージ１１との間の摩擦力を効果的に増強することができない。【０２３３】
そこで、本実施形態では、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を前述の如く、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおいてその厚み方向の異なる位置に複数設けている。こうすることによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とステージ１１との当接点を該厚み方向に増やすことができるため、付勢ゴム６２の付勢力がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向から厚み方向にずれていても、付勢ゴム６２の付勢力を厚み方向の広い範囲で受け止めることができ、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が周回運動を行う平面が厚み方向に傾斜することを防止することができる。【０２３４】
したがって、本実施形態８によれば、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とステージ１１との当接点を厚み方向に増やすことができ、アクチュエータ本体４が厚み方向に傾斜することを抑制することができる。その結果、アクチュエータ本体４の姿勢を安定させることができ、該駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…からステージ１１へ駆動力を効率良く伝達させることができる。【０２３５】
それに加えて、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、駆動子の個数が増える、即ち、駆動子とステージ１１との当接面積が増えるため、超音波アクチュエータ８０２からステージ１１へ付与される駆動力を大きくすることができる。【０２３６】
また、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を、設置面４０ａにおいて、厚み方向中心部を通り該厚み方向に直交する直線に対して線対称な位置に配置することによって、押圧力を駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…からステージ１１へ厚み方向について均等に伝えることができる。【０２３７】
さらに、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を前記式（１）を満たすように配置することによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…それぞれの間の間隔を等間隔にすることができ、押圧力を各駆動子８０８ａ（８０８ｂ）からステージ１１へ均等に伝えることができる。【０２３８】
また、近年、電子機器の小型化にともない超音波アクチュエータ８０２も小型化が求められているが、超音波アクチュエータ８０２を小型化した場合、効率を低下させてしまう虞があった。すなわち、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…の形状がアクチュエータ本体４に対して相対的に大きくなってしまい、前述のようにアクチュエータ本体４の屈曲振動の腹の部分に駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を設けた構成ではアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害してしまい、その結果、効率を低下させてしまう虞があった。【０２３９】
それに対し、本実施形態では、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を、アクチュエータ本体４の長手方向の各位置（駆動子群８０８Ａ，８０８Ｂの位置）において、厚み方向に延びる直線Ｌ，Ｌ上に並ぶように配置することによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の屈曲振動によって波打つ長辺側面に設けるにもかかわらず、該駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…がアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができる。さらに、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…の形状を球状とすることによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とアクチュエータ本体４の設置面４０ａとの接触面積を小さくでき、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することをさらに抑制することができる。その結果、超音波アクチュエータ８０２としての効率を向上させることができる。ここで、「球状」とは、厳密な球形状に限られず、駆動子８０８ａ（８０８ｂ）が圧電素子ユニット４０に対して概略点接触となるような実質的な球形状も含む意味である。【０２４０】
さらに、駆動子８０８ａ（８０８ｂ）を球状とすることによって、円柱状の駆動子２０８ａ（２０８ｂ）に比べて製造しやすいため、駆動子８０８ａ（８０８ｂ）のコストを低減することができる。【０２４１】
《発明の実施形態９》
続いて、本発明の実施形態９に係る超音波アクチュエータ９０２について説明する。【０２４２】
実施形態９に係る超音波アクチュエータ９０２は、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の形状が円柱状である点で、駆動子８０８ａ（８０８ｂ）が球状である前記実施形態８と異なる。【０２４３】
詳しくは、超音波アクチュエータ９０２では、図２２に示すように、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａにおける２次モードの屈曲振動の２箇所の腹の位置に、駆動子群９０８Ａ，９０８Ｂが設けられている。これら駆動子群９０８Ａ，９０８Ｂは、それぞれ２つの駆動子９０８ａ，９０８ａと駆動子９０８ｂ，９０８ｂとで構成されている。これら駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…はそれぞれ同じ円柱状をしている。【０２４４】
各駆動子９０８ａ（９０８ｂ）は実施形態８と同様の接着剤８２にて圧電素子ユニット４０に固定されている。こうして、各駆動子９０８ａ（９０８ｂ）は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して線接触状に取り付けられている。ここで、「線接触状」とは、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）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９０８ａ（９０８ｂ）と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子９０８ａ（９０８ｂ）と設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。また、「円柱状」とは、厳密な円柱形状に限られず、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）が設置面４０ａに対して概略線接触となるような実質的な円柱形状も含む意味である。【０２４５】
ここで駆動子群９０８Ａ，９０８Ｂにおける駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…の配置について説明する。ただし、駆動子群９０８Ａと駆動子群９０８Ｂとでは、設置面４０ａにおける長手方向位置が異なるだけでその他の構成は同様であるため、以下では駆動子群９０８Ａについてのみ説明し、駆動子群９０８Ｂの説明は省略する。【０２４６】
駆動子群９０８Ａでは、図２３に示すように、駆動子９０８ａ，９０８ａが圧電素子ユニット４０の厚み方向、即ち、直交方向の異なる位置において該直交方向に延びる直線Ｌ上に並んで設けられている。このとき、各駆動子９０８ａは、その円柱の軸が直交方向を向くように配設されている。つまり、２つの駆動子９０８ａ，９０８ａは、それぞれの円柱の軸が一直線上に並び、その一直線上に並んだ軸が直線Ｌと平行になっている。換言すれば、駆動子９０８ａ，９０８ａは、それぞれの円柱の軸が該駆動子９０８ａ，９０８ａが周回運動を行う平面に対して直交するように延びている。【０２４７】
また、これら駆動子９０８ａ，９０８ａは、設置面４０ａの直交方向中心部を通り該直交方向に直交する（即ち、長手方向に延びる）直線に対して線対称な位置に配置されている。さらに、これら駆動子９０８ａ，９０８ａは直交方向において互いに等間隔に配置されていて、より詳しくは、前記式（１）を満たす位置ｔに配置されている。【０２４８】
すなわち、本実施形態では、直交方向の最も一端側（図２３の下側）に位置する駆動子９０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁からＴ／４の位置に、直交方向の一端側から最も離れた（図２３の上側に位置する）駆動子９０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁から３Ｔ／４の位置に配置されている。【０２４９】
したがって、実施形態９によれば、駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…とステージ１１との当接点を厚み方向に増やすことができ、アクチュエータ本体４が厚み方向に傾斜することを抑制することができる。その結果、アクチュエータ本体４の姿勢を安定させることができ、該駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…からステージ１１へ駆動力を効率良く伝達させることができる。【０２５０】
ここで、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の形状が円柱状の場合、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）とステージ（図示省略）との当接点をアクチュエータ本体４の厚み方向に増やすためには、その円柱状の軸方向長さを長くすることが考えられる。しかしながら、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の軸方向長さを単純に長くする構成では、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の重量が重くなり、アクチュエータ本体４の縦振動及び屈曲振動による駆動力が駆動子９０８ａ（９０８ｂ）自体を周回運動させることに消費されてしまう。そのため、アクチュエータ本体４が発生する駆動力をステージ１１の駆動に効率良く使用することができない。【０２５１】
それに対し、本実施形態によれば、円柱状の駆動子９０８ａ（９０８ｂ）をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、即ち、アクチュエータ本体４の厚み方向に延びる円柱状の駆動子を該厚み方向に複数に分割した構成となるため、駆動子群９０８Ａ（９０８Ｂ）としての重量を軽量化すると共に、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）とステージ１１との当接点をアクチュエータ本体４の厚み方向に増やすことができる。その結果、前述の効果に加えて、アクチュエータ本体４が発生する駆動力をステージ１１の駆動に効率良く使用することができる。【０２５２】
また、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の形状を円柱状とすることによって、各駆動子９０８ａ（９０８ｂ）と設置面４０ａとの接触面積を小さくしてアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができると共に、該各駆動子９０８ａ（９０８ｂ）をその円柱の軸がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向を向くように、即ち、アクチュエータ本体４が屈曲振動を行う平面に対して直交する方向を向くように配設して設置面４０ａに取り付けることによって、アクチュエータ本体４の屈曲振動の阻害をさらに抑制することができる。【０２５３】
その他、実施形態８と同様の作用・効果を奏することができる。【０２５４】
《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。【０２５５】
すなわち、前記実施形態１，３〜５，８では駆動子を接着剤８２を介して点接触状にアクチュエータ本体４に取り付けているが、図２４に示すように、環状体８３を各駆動子８ａ（８ｂ）の周囲に配してもよい。つまり、各駆動子８ａ（８ｂ）と圧電素子ユニット４０の設置面４０ａとの接触点の周囲に環状体８３を配置したものである。すなわち、各駆動子８ａ（８ｂ）は、設置面４０ａに対して点接触状に取り付けられるだけでなく、環状体８３を介しても設置面４０ａに取り付けられている。この環状体８３は、各駆動子８ａ（８ｂ）及び設置面４０ａそれぞれに対して線接触状に取り付けられている。また、各駆動子８ａ（８ｂ）と環状体８３、および環状体８３と設置面４０ａとは、それぞれ接着剤８２を介して取り付けられている。尚、各駆動子８ａ（８ｂ）は、設置面４０ａに対して点接触状には取り付けられておらず、環状体８３を介して線接触状にのみ取り付けられる構成であってもよい。ここで、「線接触状」とは、環状体８３と駆動子８ａ（８ｂ）又は設置面４０ａとが厳密に接触している状態に限られず、環状体８３と駆動子８ａ（８ｂ）又は設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該環状体８３と駆動子８ａ（８ｂ）又は設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。【０２５６】
このように環状体８３を配置させることによって、各駆動子８ａ（８ｂ）と環状体８３、および環状体８３と設置面４０ａとの間で、それぞれの接触点を増やすことができ、これにより駆動子８ａ（８ｂ）と設置面４０ａとの接続強度を向上させることができる。環状体８３は、振動を妨げず接着強度を向上させる意味より、駆動子８ａ（８ｂ）より柔らかく、接着剤８２より堅い材質が望ましい。具体的には、アルミ、鉄などの金属や硬度の高いエポキシ、フェノールなどの樹脂である。【０２５７】
したがって、この実施形態によれば、前記実施形態の効果に加えて、駆動子８ａ（８ｂ）の形状を球状とすると共に、各駆動子８ａ（８ｂ）とアクチュエータ本体４の設置面４０ａとの間に環状体８３を介在させて該各駆動子８ａ（８ｂ）を設置面４０ａに対して点接触状に取り付けることによって、各駆動子８ａ（８ｂ）と設置面４０ａとの接触面積を小さくすることができ、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができる。その結果、超音波アクチュエータとしての効率を向上させることができる。【０２５８】
また、前記実施形態の駆動子は、球状や円柱状であるが、これに限られるものではない。例えば、図２５に示すように、円柱状の駆動子１１８をその軸がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向、即ち、アクチュエータ本体４の短手方向を向くように配設した構成であってもよいし、図２６に示すように、先端が球面状に形成された円柱状の駆動子１２８を該先端がステージに当接するように配設した構成であってもよいし、図２７に示すように、立方体形状の駆動子１３８を採用した構成であってもよいし、図２８に示すように、断面台形の柱形状の駆動子１４８を採用した構成であってもよい。尚、図示は省略するが、設置面４０ａに取り付けられる取付面だけが球面状や円柱の側周面状に形成された駆動子であってもよい。【０２５９】
尚、前記実施形態３〜６においては、駆動子１１８，１３８，１４８のように、駆動子のステージとの当接部が駆動力を出力する駆動方向に沿った方向に幅を有する場合には、各駆動子群において、各駆動子を該駆動方向に沿った方向にずらす量を該当接部の幅よりも大きくすることが好ましい。そうすることによって、各駆動子の当接部が、駆動子が周回運動を行う平面に直交する方向において互いに重なることがなく、つまり、駆動子とステージとの当接部の、該駆動方向に沿った方向の幅を大きく確保することができ、アクチュエータ本体の姿勢を安定的に維持することができる。【０２６０】
また、アクチュエータ本体４の厚み方向の異なる位置に複数設けられた駆動子は、該厚み方向に延びる直線Ｌ上や直線Ｌａ上に、又は、直線Ｌを基準に配置されているが、これに限られるものではない。すなわち、駆動子は、アクチュエータ本体４の厚み方向の異なる位置に複数設けられていればよい。ただし、前述の如く、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害しない観点からも、複数の駆動子は直線Ｌ上に並んで配置されることが好ましい。【０２６１】
さらに、駆動子の個数は、前記実施形態に限られるものではない。さらにまた、前記実施形態１，３〜６，８，９では、アクチュエータ本体４の設置面４０ａの長手方向において異なる位置に設けられた各駆動子群８Ａ，８Ｂは、それぞれの長手方向位置において、即ち、駆動子群ごとに同数の駆動子を含んでいるが、これに限られるものではない。すなわち、駆動子群ごとに異なる個数の駆動子を含む構成であってもよい。【０２６２】
また、超音波アクチュエータを、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。【０２６３】
また、超音波アクチュエータは、前記の構成に限られるものではない。例えば、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２を介して圧電素子ユニット４０に給電する構成ではなく、リード線を圧電素子ユニット４０に接続して給電する構成でもよい。また、圧電素子ユニット４０の振動のノード部（節の部分）を非弾性部材で支持する構成であってもよい。【０２６４】
さらにまた、アクチュエータ本体４は圧電素子ユニット４０で構成されているが、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。【０２６５】
また、前記実施形態３〜７においては、図２９に示すように、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面４０ｂ（この面が設置面に相当する）に円柱状の駆動子１５８が設けられた超音波アクチュエータ１５２を採用してもよい。駆動子１５８は、その軸がアクチュエータ本体４の厚み方向に対して傾斜するように配設されている。かかる構成であっても、アクチュエータ本体４が長手方向への縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとの合成振動を行うことによって駆動子１５８が周回運動を行い、ステージとの間の摩擦力を介して、該ステージを所定の可動方向（短手方向と平行な方向）へ移動させることができる。この場合、駆動方向は、アクチュエータ本体４の短手方向となるが、円柱状の駆動子１５８を厚み方向に対して傾斜させて配設することによって、駆動子１５８とステージとの当接部を該短手方向に拡げて、アクチュエータ本体４の姿勢を維持することができ、駆動子１５８からステージへ所望の駆動力を伝達させることができる。【０２６６】
さらに、前記実施形態８，９においては、図３０に示すように、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面４０ｂ（この面が設置面に相当する）に２つの駆動子１６８，１６８が設けられた超音波アクチュエータ１６２を採用してもよい。駆動子１６８，１６８は、圧電素子ユニット４０の厚み方向に並んで設けられている。かかる構成であっても、圧電素子ユニット４０が長手方向への縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとの合成振動を行うことによって駆動子１６８，１６８が周回運動を行い、ステージとの間の摩擦力を介して、該ステージを所定の可動方向（短手方向と平行な方向）へ移動させることができる。【０２６７】
また、前記実施形態では、超音波アクチュエータ２（２０２，…）を基台に固定すると共に、駆動子８ａ，…，８ｂ，…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３１に示すように、超音波アクチュエータ２をステージに固定する構成としてもよい。詳しくは、駆動装置１７１は、互いに平行な状態で基台に固定されたガイド１３，１３と、該ガイド１３，１３に摺動自在に取り付けられたステージ１４と、超音波アクチュエータ２とを備えている。該ガイド１３，１３のうちの一方のガイド１３には、該ガイド１３に固定された当接部材１３ａが設けられている。一方、ステージ１４には、アクチュエータ取付部１４ａが設けられている。そして、超音波アクチュエータ２は、駆動子８ａ，…，８ｂ，…が該ガイド１３の当接部材１３ａに当接する状態で、該ステージ１４のアクチュエータ取付部１４ａにケース５が取り付けられている。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８ａ，…，８ｂ，…は当接部材１３ａに対して駆動力を出力するが、該当接部材１３ａは固定されているため、超音波アクチュエータ２自体が当接部材１３ａに対して相対的にガイド１３，１３の長手方向に振動する。その結果、アクチュエータ取付部１４ａを介してケース５と連結されたステージ１４がガイド１３，１３の長手方向に駆動される。【０２６８】
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付与されて駆動されるステージ１１は平板状であるが、これに限られるものではなく、可動体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３２に示すように、可動体は所定の軸Ｘ回りに回動可能な円板体１５であり、超音波アクチュエータの駆動子８ａ，…，８ｂ，…が該円板体１５の側周面１５ａに当接するように構成された駆動装置１８１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８ａ，…，８ｂ，…の概略楕円運動によって、該円板体１５が所定の軸Ｘ回りに回動させられる。また、図３３に示すように、可動体は所定の軸Ｘ回りに回動可能な円板体１６であり、超音波アクチュエータの駆動子８ａ，…，８ｂ，…が該円板体１６の平面部１６ａに当接するように構成された駆動装置１９１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８ａ，…，８ｂ，…の概略楕円運動によって、該円板体１６が駆動子８ａ，…，８ｂ，…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１６が所定の軸Ｘ回りに回動させられる。【０２６９】
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】
【０２７０】
本発明の振動型アクチュエータは、駆動子が、該駆動子が周回運動を行う平面に直交する方向に複数設けられるという特徴を有し、高効率化が要求される電子機器等に有用である。また、本発明の振動型アクチュエータは、駆動子と被当接体との当接部を駆動方向に沿った方向に拡げることができ、アクチュエータ本体の姿勢を安定させることができるという特徴を有し、安定した駆動が要求される電子機器等に有用である。
【図１】
2008152820.tif 000003
【図２】
2008152820.tif 000004
【図３】
2008152820.tif 000005
【図４】
2008152820.tif 000006
【図５】
2008152820.tif 000007
【図６】
2008152820.tif 000008
【図７】
2008152820.tif 000009
【図８】
2008152820.tif 000010
【図９】
2008152820.tif 000011
【図１０】
2008152820.tif 000012
【図１１】
2008152820.tif 000013
【図１２】
2008152820.tif 000014
【図１３】
2008152820.tif 000015
【図１４】
2008152820.tif 000016
【図１５】
2008152820.tif 000017
【図１６】
2008152820.tif 000018
【図１７】
2008152820.tif 000019
【図１８】
2008152820.tif 000020
【図１９】
2008152820.tif 000021
【図２０】
2008152820.tif 000022
【図２１】
2008152820.tif 000023
【図２２】
2008152820.tif 000024
【図２３】
2008152820.tif 000025
【図２４】
2008152820.tif 000026
【図２５】
2008152820.tif 000027
【図２６】
2008152820.tif 000028
【図２７】
2008152820.tif 000029
【図２８】
2008152820.tif 000030
【図２９】
2008152820.tif 000031
【図３０】
2008152820.tif 000032
【図３１】
2008152820.tif 000033
【図３２】
2008152820.tif 000034
【図３３】
2008152820.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を有する振動型アクチュエータ及びそれ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、圧電素子を有する振動型アクチュエータとしては、特許文献１に開示されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に係る振動型アクチュエータは、圧電素子で構成されたアクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体に取り付けられた駆動子とを備えている。
【０００４】
このアクチュエータ本体は、長手方向を有する平板状の圧電素子で構成されており、対角位置にある２対の電極にそれぞれ位相の異なる交流電圧を印加することで、該圧電素子の長手方向への縦振動（所謂、伸縮振動）と該圧電素子の短手方向への屈曲振動とを調和的に発生させている。その結果、駆動子は、該圧電素子の長手方向と短手方向とを含む平面内で周回運動、詳しくは、楕円運動を行う。
【０００５】
前記駆動子は、略半球体に形成されていて、アクチュエータ本体の長辺側面に２つ設けられている。この長辺側面はアクチュエータ本体の屈曲振動の振動方向を向く面であって、アクチュエータ本体が屈曲振動する際にその屈曲振動に従って屈曲変形する、換言すれば、波打つ面である。これら２つの駆動子は、該長辺側面において、屈曲変位が最も大きくなる屈曲振動の腹の部分に取り付けられている。
【０００６】
このように構成された振動型アクチュエータは、固定体と、該固定体に対して相対的に移動可能に配置された可動体の間に配置される。詳しくは、振動型アクチュエータは、前記駆動子が固定体及び可動体のうちの一方（以下、被当接体ともいう）に当接した状態で、固定体及び可動体のうちの他方に固定されて配設されている。その状態で、振動型アクチュエータを作動させて駆動子を前述の如く周回運動させると、駆動子は周回運動の或る領域では被当接体を押圧しながら摩擦力を増大させて周回し、周回運動の別の領域では被当接体から離間して又は被当接体との間の摩擦力を低減した状態で周回することになる。そして、被当接体を押圧しながら周回するときに、駆動子と被当接体との間の摩擦力を介して駆動力が可動体に伝達され、可動体を所定の方向へ駆動する。
【０００７】
このとき、アクチュエータ本体は、付勢部材によって駆動子を被当接体に対して押圧する方向に付勢されており、駆動子と被当接体との間の摩擦力を高めることでアクチュエータ本体の駆動力が可動体に効率良く伝達するように構成されている。詳しくは、アクチュエータ本体のうち、駆動子が設けられた面と対向する反対側の面に付勢部材を設け、該付勢部材によってアクチュエータ本体を被当接体側へ付勢している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３０４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、前述の如く、駆動子と被当接体との摩擦力を介して可動体を駆動する振動型アクチュエータにおいては、駆動子も被当接体もやがて摩耗する。その結果、被当接体には、駆動子の軌跡に沿った轍が形成される。可動体の移動範囲が狭い場合には一方の駆動子によって形成された轍と他方の駆動子によって形成された轍とは独立しているが、可動体の移動範囲が広くなると両方の駆動子で形成された轍が繋がる。こうして、繋がった轍においては、一方の駆動子による轍と他方の駆動子による轍とが重なった部分ができ、かかる部分では両方の駆動子によって轍の形成が進行するため、それ以外の部分と比べて、轍の深さが深くなる。このように轍の深さが異なる部分では、駆動子と被当接体との間の摩擦力が他の部分と異なり、可動体に付与される駆動力にばらつきが出てしまう。その結果、可動体を安定して駆動することができなくなる。また、轍の深さが変わる部分に段差が形成され、この段差を駆動子が通過する場合には、駆動子と被当接体との間の摩擦力が急激に変化してしまう。このことからも、可動体を安定して駆動することができなくなる。
【００１０】
本発明のうち、第１の発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動子との摩擦により被当接体に轍が形成される場合でも、可動体を安定して駆動することができる振動型アクチュエータを提供することにある。以下、この目的を第１の目的と称する。
【００１１】
また、前述の振動型アクチュエータは別の課題を有する。具体的には、前述の振動型アクチュエータにおいては、アクチュエータ本体は、付勢部材によって被当接体側に付勢されている一方、駆動子が押圧する被当接体から反力を受ける。これら付勢部材の付勢力と被当接体からの反力とは、アクチュエータ本体に対して、該アクチュエータ本体を回転させるモーメントとして作用する。その結果、該モーメントによってアクチュエータ本体の姿勢が変化すると共に、駆動子と被当接体との当接状態も変化し、所望の駆動力を可動体に出力できない虞があった。
【００１２】
本発明のうち、第２の発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータ本体の姿勢の変化を抑制することにある。以下、この目的を第２の目的と称する。
【００１３】
また、前述の振動型アクチュエータは、さらに別の課題を有する。具体的には、前述の如く、駆動子から被当接体に作用する押圧力を付勢部材の付勢力によって高める構成においては、駆動子が、付勢部材による付勢力の方向に延びる直線上に位置することが好ましい。つまり、付勢部材から駆動子に作用する付勢力が、駆動子から被当接体へ作用する押圧力と同じ方向に作用することが好ましい。仮に、駆動子が付勢部材による付勢力の方向に延びる直線上に位置しない場合は、例えば、押圧力の方向と付勢力の方向とが駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する方向（即ち、平板状のアクチュエータ本体の厚み方向）にずれている場合には、付勢力が駆動子の押圧力の方向に対して該直交する方向に傾斜して、即ち、アクチュエータ本体を該直交する方向に傾斜させるように作用してしまう。その結果、駆動子が本来周回運動を行う平面よりも該平面に直交する方向に傾斜した面内で周回運動を行うことになる。つまり、駆動子から被当接体に作用する押圧力を高めるための付勢力を効率良く使うことができないため、駆動子と被当接体との間の摩擦力が十分に得られず、駆動力を可動体へ十分に伝達できない虞があった。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動子から可動体へ駆動力を効率良く伝達させることにある。以下、この目的を第３の目的と称する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に複数設けることによって、これらの目的を達成するようにしたものである。
【００１６】
詳しくは、第１の目的を達成するために、第１の発明は、第１駆動子と第２駆動子とを該第１及び第２駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向にずらして配置するようにしたものである。
【００１７】
具体的には、第１の発明に係る振動型アクチュエータは、圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向に駆動力を出力する駆動子とを備え、前記駆動子は、前記設置面上において、前記駆動方向に沿った方向における異なる位置に設けられた第１駆動子と第２駆動子とを含んでおり、前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、該第１及び第２駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向における異なる位置に位置するものとする。
【００１８】
また、第１の発明に係る駆動装置は、相対移動可能な固定体及び可動体と、前記固定体及び可動体の間に介設される請求項１に記載の振動型アクチュエータとを備え、前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えるものとする。
【００１９】
さらに、第２の目的を達成するために、第２の発明は、複数の駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に直交する方向に配列させて駆動子群を構成させると共に、その駆動子群内において駆動子の位置を駆動力を出力する駆動方向にずらすようにしたものである。
【００２０】
具体的には、第２の発明は、圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子とを備えた振動型アクチュエータが対象である。そして、前記駆動子は、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に複数個設けられ該直交方向に設けられた駆動子で駆動子群を構成し、前記駆動子群における複数の前記駆動子は、前記駆動方向に沿った方向にずれた位置に配置されてるものとする。
【００２１】
さらにまた、第３の目的を達成するために、第３の発明は、駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に直交する方向における異なる位置に複数設けるようにしたものである。
【００２２】
具体的には、第３の発明に係る振動型アクチュエータは、圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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駆動子とを備え、前記駆動子は、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向において異なる位置に複数設けられているものとする。
【００２３】
また、第３の発明に係る駆動装置は、相対移動可能な固定体及び可動体と、前記固定体及び可動体の間に介設される前記振動型アクチュエータとを備え、前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えているものとする。
【発明の効果】
【００２４】
第１の発明によれば、駆動方向に沿った方向において複数の駆動子、具体的には、第１及び第２駆動子が設けられた振動型アクチュエータにおいて、第１駆動子と第２駆動子とを該第１及び第２駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向にずらして配置することによって、該第１及び第２駆動子が当接する被当接体に形成される轍が該直交方向にずれて形成されることになり、第１駆動子によって形成された轍と第２駆動子によって形成された轍とが繋がって、轍内に深さが異なる部分が形成されたり、段差が形成されることを防止することができる。その結果、駆動子と被当接体との間の摩擦力が大きく異なったり、急激に変化したりすることを防止することができるため、振動型アクチュエータの駆動対象を安定して駆動することができる。
【００２５】
また、第２の発明によれば、駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に複数個設けると共に、その駆動子の位置を駆動方向に沿った方向にずらすことによって、アクチュエータ本体と被当接体との当接部を該駆動方向に沿った方向に拡げることができるため、アクチュエータ本体が駆動子が周回運動を行う平面内において回転することを規制することができ、アクチュエータ本体の姿勢を安定させて、駆動子から可動体へ所望の駆動力を伝達させることができる。
【００２６】
さらに、第３の発明によれば、駆動子を、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向において異なる位置に複数設けることによって、アクチュエータ本体と被当接体との当接点を該直交方向に増やすことができ、アクチュエータ本体が該直交方向に傾斜することを防止して、アクチュエータ本体に与えられる付勢力によって駆動子と被当接体との間の摩擦力を効果的に高めることができ、ひいては、駆動子から可動体へ駆動力を効率良く伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図２】図２は、駆動装置の斜視図である。
【図３】図３は、圧電素子ユニットの分解斜視図である。
【図４】図４は、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】図５は、駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図６】図６は、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７】図７は、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８】図８は、アクチュエータ本体の動作を示す概念図である。
【図９】図９は、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】図１０は、実施形態２に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１２】図１２は、実施形態３に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態３に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１４】図１４は、実施形態４に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１５】図１５は、実施形態５に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１６】図１６は、実施形態６に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図１７】図１７は、実施形態６に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１８】図１８は、実施形態７に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図１９】図１９は、実施形態７の変形例に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図２０】図２０は、実施形態８に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図２１】図２１は、実施形態８に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図２２】図２２は、実施形態９に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図２３】図２３は、実施形態９に係る駆動子の配置を示す、アクチュエータ本体の平面図である。
【図２４】図２４は、その他の実施形態に係る超音波アクチュエータの断面図である。
【図２５】図２５は、その他の実施形態に係る駆動子を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２６】図２６は、別のその他の実施形態に係る駆動子を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２７】図２７は、さらに別のその他の実施形態に係る駆動子を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２８】図２８は、さらにさらに別のその他の実施形態に係る駆動子を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２９】図２９は、別のその他の実施形態に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図３０】図３０は、さらに別のその他の実施形態に係る超音波アクチュエータの斜視図である。
【図３１】図３１は、その他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。
【図３２】図３２は、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３３】図３３は、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。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
《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２に示すように、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（図示省略）とを備えている。
【００３０】
ステージ１１は、互いに平行な状態で固定体としての基台（図示省略）上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が可動体を構成する。これらガイド１２，１２の延びる方向がステージ１１の可動方向となる。このステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、アルミナで形成されている。尚、ステージ１１の材質は、アルミナ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。そして、前記超音波アクチュエータ２は、このステージ１１の裏面（ガイド１２，１２が設けられている側の面）に後述する駆動子８ａ，…，８ｂ，…が当接するように配設されている。
【００３１】
前記超音波アクチュエータ２は、図１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８ａ，…，８ｂ，…と、該アクチュエータ本体４を収容するケース５と、アクチュエータ本体４とケース５との間に介設されてアクチュエータ本体４を弾性的に支持する支持ゴム６１，６１と、アクチュエータ本体４を前記ステージ１１に付勢するための付勢ゴム６２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）。
【００３２】
前記アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０で構成されている。
【００３３】
前記圧電素子ユニット４０は、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。
【００３４】
この圧電素子ユニット４０は、図３に示すように、５つの圧電体層（圧電素子）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。
【００３５】
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、前記圧電素子ユニット４０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外部電極４５ａが、一方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４６ａが、他方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４７ａがそれぞれ形成されている。
【００３６】
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。
【００３７】
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４２ａには、圧電体層４１の前記外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。
【００３８】
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４３ｂには、圧電体層４１の前記外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。
【００３９】
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圧電素子ユニット４０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の外部電極４５ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４５が形成されている。この外部電極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、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４６ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４６が形成されている。この外部電極４６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。また、圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４７ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４７が形成されている。この外部電極４７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。
【００４０】
そして、圧電素子ユニット４０の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極４５ａ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、図１，５に示すように、６個の駆動子８ａ，…，８ｂ，…が設けられている。
【００４１】
これら駆動子８ａ，…，８ｂ，…は、球状の部材であって、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。また、駆動子８ａ，…，８ｂ，…は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して接着剤８２を介して点接触状に取り付けられている（図４参照）。ここで、「点接触状」とは、駆動子８ａ，…，８ｂ，…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８ａ，…，８ｂ，…と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子８ａ，…，８ｂ，…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。
【００４２】
接着剤８２としては、圧電素子ユニット４０の材料及び駆動子８ａ，８ｂ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圧電素子ユニット４０の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子８ａ，…，８ｂ，…と設置面４０ａとの間の固定を実現することができる。
【００４３】
また、駆動子８ａ，…，８ｂ，…が設けられた位置は、設置面４０ａにおいて、圧電素子ユニット４０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（図５中の直線Ｌで示す位置）であり、即ち、圧電素子ユニット４０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。そして、これら駆動子８ａ，…，８ｂ，…は、屈曲振動の２次モードの前記２箇所の腹の位置のうち長手方向一側に配設された第１駆動子８ａ，８ａ，…からなる第１駆動子群８Ａと、長手方向他側に配設された第２駆動子８ｂ，８ｂ，…からなる第２駆動子群８Ｂとに分けられる。
【００４４】
各駆動子群８Ａ（８Ｂ）においては、図５に示すように、駆動子８ａ，８ａ，…（８ｂ，８ｂ，…）が圧電素子ユニット４０の厚み方向（以下、直交方向ともいう）に並んで、詳しくは、厚み方向に延びる直線Ｌ上に並んで設けられている。この直交方向は、圧電素子ユニット４０の積層方向でもあり、駆動子８ａ（８ｂ）が後述する周回運動を行う平面に直交する方向でもあり、圧電素子ユニット４０の後述する屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向でもある。また、これら駆動子８ａ，８ａ，…（８ｂ，８ｂ，…）は直交方向において互いに等間隔に配置されている。
【００４５】
ただし、第１駆動子群８Ａの第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子群８Ｂの第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とは、互いに直交方向にずれた位置に配置されており、直交方向位置が異なる。詳しくは、長手方向位置は異なるものの、直交方向位置だけを見ると、第１駆動子群８Ａの第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子群８Ｂの第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とは、第１駆動子８ａ，第２駆動子８ｂ，第１駆動子８ａ，第２駆動子８ｂ，…のように交互に配置されている。そして、直交方向に交互に並ぶ各第１駆動子８ａと各第２駆動子８ｂとの直交方向間隔、即ち、直交方向の一端側から順に、１番目の第１駆動子８ａと１番目の第２駆動子８ｂとの直交方向間隔、１番目の第２駆動子８ｂと２番目の第１駆動子８ａとの直交方向間隔、２番目の第１駆動子８ａと２番目の第２駆動子８ｂとの直交方向間隔、…は等間隔となっている。
【００４６】
また、このように直交方向に交互に配置された第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とは、直交方向における一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の該第１駆動子８ａと同Ｎ番目の該第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置ｔが下記式（１）を満たすように配置されている。
【００４７】
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：設置面４０ａ上における直交方向の一端を基準としたときの直交方向の位置
ｎ：直交方向に並ぶ駆動子の総数（本実施形態では、３個）
Ｔ：設置面４０ａの直交方向寸法（アクチュエータ本体４の厚み）
である。
【００４８】
すなわち、本実施形態では、直交方向の最も一端側（図５の下側）に位置する第１駆動子８ａと第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置は、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁からＴ／６の位置に、直交方向の一端側から２番目の第１駆動子８ａと同２番目の第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置は、設置面４０ａにおける直交方向中央に、直交方向の一端側から３番目の（図５の上側に位置する）第１駆動子８ａと同３番目の第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置は、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁から５Ｔ／６の位置に配置されている。つまり、直交方向一端側から１番目の第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの直交方向中間位置と２番目の第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの直交方向中間位置との間隔及び、２番目の第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの直交方向中間位置と３番目の第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの直交方向中間位置との間隔は、それぞれＴ／３となっている。
【００４９】
その結果、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とは直交方向の一端側から他端側に向かってＴ／６の直交方向間隔を開けて交互に配置されている。そして、この直交方向間隔Ｔ／６は、第１及び第２駆動子８ａ，…，８ｂ，…のステージ１１との当接部の該直交方向幅より大きな値となっている。好ましくは、予め想定される、ステージ１１に形成される轍の該直交方向幅よりも大きな値となっている。
【００５０】
以上、説明してきたアクチュエータ本体４は、前記外部電極４５をグランドに接続し、前記外部電極４６に所定周波数の交流電圧を、前記外部電極４７に該交流電圧と位相が９０°ずれた交流電圧を印加することによって、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。
【００５１】
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、圧電素子ユニット４０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６参照）の共振周波数と屈曲振動の２次モード（図７参照）の共振周波数とが一致するように圧電素子ユニット４０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、圧電素子ユニット４０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８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。
【００５２】
その結果、圧電素子ユニット４０に設けられた各駆動子８ａ（８ｂ）が該圧電素子ユニット４０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８における紙面と平行な面）内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。
【００５３】
前記ケース５は、樹脂製であって、前記圧電素子ユニット４０に対応した略直方体状の概略箱形状をしている。このケース５は、前記圧電素子ユニット４０の主面と平行で且つ略長方形状の主壁部５１と、該主壁部５１の前記長手方向の一側（図１における左側）に位置する短辺部に設けられた第１短辺壁部５２と、該主壁部５１の該長手方向の他側（図１における右側）に位置する短辺部に設けられた第２短辺壁部５３と、該主壁部５１の前記短手方向の一側（図１における下側）に位置する長辺部に設けられた長辺壁部５４とを有している。つまり、ケース５は、主壁部５１に対向する側及び該主壁部５１の該短手方向の他側（図１における上側）に位置する長辺部（圧電素子ユニット４０の駆動子８ａ，…，８ｂ，…が設けられた長辺側面に対応する部分）には壁部が設けられておらず、圧電素子ユニット４０の積層方向（主壁部５１の法線方向）の一側及び該短手方向の他側に開口した形状となっている。
【００５４】
このように構成されたケース５内に前記アクチュエータ本体４が収容されている。アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０の一方の主面が主壁部５１と対向し且つ圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面（前記外部電極４５が設けられている側の長辺側面）が長辺壁部５４と対向するようにしてケース５内に収容されている。このとき、駆動子８ａ，…，８ｂ，…はケース５から前記短手方向の他側に突出している。また、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面とケース５の第１短辺壁部５２との間および圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面とケース５の第２短辺壁部５３との間にはそれぞれ支持ゴム６１，６１が介設されている。この圧電素子ユニット４０の両短辺側面は縦振動の腹の部分であるが、支持ゴム６１，６１は弾性体であるため、圧電素子ユニット４０の縦振動を阻害することなく、該圧電素子ユニット４０を支持することができる。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４並びに第１及び第２短辺壁部５２，５３だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。また、圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面とケース５の長辺壁部５４との間には付勢ゴム６２が介設されている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４及び長辺壁部５４だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。
【００５５】
そして、主壁部５１の内側表面における、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２が当接する部分には電極５１ａ（付勢ゴム６２と当接する電極のみ図示）が設けられているこれらの電極は、主壁部５１の外側表面に設けられた端子電極（図示省略）にそれぞれ導通している。
【００５６】
前記各支持ゴム６１は、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４をその長手方向に付勢した状態で弾性的に支持する。それと共に、支持ゴム６１，６１は、主壁部５１の内側表面の該支持ゴム６１，６１の配設位置に対応する部分に設けられ且つ前記端子電極に導通する電極と圧電素子ユニット４０の外部電極４６，４７とを導通させている。
【００５７】
また、前記付勢ゴム６２も、支持ゴム６１と同様に、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４をその短手方向（即ち、短手方向が付勢方向に相当する）に付勢するためのものである。それと共に、付勢ゴム６２は、圧電素子ユニット４０の外部電極４５と主壁部５１の内側表面の電極５１ａとを導通させている。
【００５８】
尚、これら支持ゴム６１及び付勢ゴム６２の代わりに、板バネ等の弾性部材を採用してもよい。
【００５９】
つまり、ケース５の外側表面に設けられた前記端子電極に給電することによって、圧電素子ユニット４０に給電することができる。
【００６０】
このように構成された超音波アクチュエータ２は、図２に示すように、駆動子８ａ，…，８ｂ，…がステージ１１の裏面と当接するように配設されると共に、ケース５が基台（図示省略）に固定される。詳しくは、超音波アクチュエータ２は、圧電素子ユニット４０の短手方向がステージ１１の裏面に直交すると共に、圧電素子ユニット４０の長手方向がステージ１１の裏面と平行で且つガイド１２，１２と平行になるように配置される。さらに換言すれば、超音波アクチュエータ２は、圧電素子ユニット４０の屈曲振動の方向がステージ１１の裏面と直交すると共に、圧電素子ユニット４０の縦振動の方向がガイド１２，１２と平行な方向を向くように配置される。
【００６１】
このとき、前記付勢ゴム６２が圧縮変形しており、この付勢ゴム６２の弾性力によって駆動子８ａ，…，８ｂ，…がステージ１１に付勢されている。超音波アクチュエータ２のステージ１１への付勢力は、付勢ゴム６２の弾性力によって決まる。
【００６２】
前記制御装置は、外部からの動作指令を受けて、その動作指令に応じた周波数の交流電圧を動作指令に応じた位相差で外部電極４６，４７に印加する。
【００６３】
制御装置は、前述の如く、アクチュエータ本体４、即ち、圧電素子ユニット４０に縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させて、駆動子８ａ，…，８ｂ，…を図８に示すような周回運動させることで、ステージ１１を移動させる。具体的には、圧電素子ユニット４０の異常発熱を防止すべく、圧電素子ユニット４０の縦振動と屈曲振動との共通の共振周波数よりも少し高い周波数の交流電圧が外部電極４６，４７に印加される。このとき、かかる交流電圧は、互いに位相が９０°ずれた状態で外部電極４６，４７に印加される。
【００６４】
圧電素子ユニット４０が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子８ａ，…，８ｂ，…は圧電素子ユニット４０の長手方向と短手方向とを含む平面内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子８ａ，…，８ｂ，…は、ステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和を周期的に繰り返しながら、ステージ１１に対して摩擦力を介して圧電素子ユニット４０の長手方向へ駆動力を付与しており、ステージ１１はガイド１２，１２に沿って移動する。この圧電素子ユニット４０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８ａ，…，８ｂ，…が駆動力を出力する方向である駆動方向に沿った方向に相当する。
【００６５】
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。圧電素子ユニット４０が長手方向（縦振動の振動方向）に伸張するとき、第１駆動子８ａ（例えば、図９の左側）は、図９（ｂ）に示すように、短手方向（屈曲振動の振動方向）においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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第１駆動子８ａが変位する側（図９の左側）へ移動させる。このとき、第２駆動子８ｂ（図９の右側）は、該長手方向において第１駆動子８ａとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側（ステージ１１から離れる側）の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。
【００６６】
一方、圧電素子ユニット４０が長手方向に収縮するときは、第２駆動子８ｂは、図９（ｃ）に示すように、短手方向においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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第２駆動子８ｂが変位する側（図９の左側）へ移動させる。この移動方向は、前述した、圧電素子ユニット４０の伸張時における第１駆動子８ａによるステージ１１の移動方向と同じである。このとき、第１駆動子８ａは、該長手方向において第２駆動子８ｂとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。
【００６７】
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８ｂ（８ａ）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。すなわち、駆動子８ｂ（８ａ）は、ステージ１１を移動させない程度の摩擦力で該ステージ１１に当接してる状態であってもよい。
【００６８】
こうして、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…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、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…と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。
【００６９】
尚、ステージ１１の移動量、移動速度及び移動加速度は、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。
【００７０】
このように、超音波アクチュエータ２は、駆動子８ａ，…，８ｂ，…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）とを含む平面内で周回運動させて、駆動子８ａ，…，８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和とを繰り返しながら、該ステージ１１を駆動している。このように、駆動子８ａ，…，８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力を介してステージ１１を駆動しているため、超音波アクチュエータ２の使用を続けると、駆動子８ａ，…，８ｂ，…及びステージ１１はやがて摩耗する。その結果、ステージ１１には、駆動子８ａ，…，８ｂ，…との当接部に該駆動子８ａ，…，８ｂ，…の軌跡に沿って、即ち、アクチュエータ本体４の長手方向に沿って轍が形成される。
【００７１】
ここで、本実施形態では、前述の如く、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを、設置面４０ａ上において、轍が形成される方向（アクチュエータ本体４の長手方向）に直交する厚み方向にずらして配置しているため、第１駆動子８ａ，８ａ，…によってステージ１１に形成される轍と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…によってステージ１１に形成される轍とはそれぞれ厚み方向にずれ、駆動子８ａ，…，８ｂ，…の個数に対応した合計６本の轍が形成される。つまり、第１駆動子８ａ，８ａ，…によって形成される轍と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…によって形成される轍とが繋がることがなく、第１及び第２駆動子８ａ，８ｂの両方で削られた轍の発生を防止することができる。その結果、１つの轍の中で他の部分と深さが大きく異なる部分がなくなるため、駆動子８ａ（８ｂ）とステージ１１との摩擦力が大きく異なることを防止することができると共に、深さが急に変わる部分がなくなるため、駆動子８ａ（８ｂ）とステージ１１との摩擦力が急激に変わることを防止することができる。
【００７２】
したがって、本実施形態１によれば、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおいてその長手方向の異なる位置に設けられた第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを、それぞれアクチュエータ本体４の厚み方向の異なる位置に設ける、即ち、厚み方向にずらして設けることによって、第１駆動子８ａ，８ａ，…によってステージ１１に形成される轍と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…によってステージ１１に形成される轍とが繋がることを防止することができる。その結果、１つの轍内において第１駆動子８ａと第２駆動子８ｂとの両方に削られて深さが大きく異なる部分や深さが急激に変化する部分が形成されることを防止し、第１及び第２駆動子８ａ，…，８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力を安定させて、ステージ１１を安定して駆動することができる。
【００７３】
また、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを該厚み方向へずらす量を想定している轍の幅（即ち、ステージ１１又は駆動子８ａ，…，８ｂ，…を交換することなく使用可能と想定する轍の幅）よりも大きくすることによって、第１駆動子８ａ，８ａ，…によってステージ１１に形成される轍と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…によってステージ１１に形成される轍とが繋がることを確実に防止することができる。
【００７４】
直交方向に交互に配置された第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを、直交方向における一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の該第１駆動子８ａと同Ｎ番目の該第２駆動子８ｂとの直交方向中間位置ｔが前記式（１）を満たすように配置することによって、第１駆動子８ａ，８ａ，…と第２駆動子８ｂ，８ｂ，…とを厚み方向にずらして配置する構成であっても、駆動子８ａ，…，８ｂ，…を厚み方向へ均等に配置することができ、アクチュエータ本体４の振動に基づく駆動力を駆動子８ａ，…，８ｂ，…のそれぞれから均等にステージ１１に伝えることができる。
【００７５】
また、近年、電子機器の小型化にともない超音波アクチュエータ２も小型化が求められているが、超音波アクチュエータ２を小型化した場合、効率を低下させてしまう虞があった。すなわち、駆動子８ａ，…，８ｂ，…の形状が相対的に大きくなってしまい、前述のようにアクチュエータ本体４の屈曲振動の腹の部分に駆動子８ａ，…，８ｂ，…を設けた構成ではアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害してしまい、その結果、効率を低下させてしまう虞があった。
【００７６】
それに対し、本実施形態では、駆動子８ａ，…，８ｂ，…を、アクチュエータ本体４の長手方向の各位置（駆動子群８Ａ，８Ｂの位置）において、厚み方向に延びる直線Ｌ，Ｌ上に並ぶように配置することによって、駆動子８ａ，…，８ｂ，…をアクチュエータ本体４の屈曲振動によって波打つ長辺側面に設けるにもかかわらず、該駆動子８ａ，…，８ｂ，…がアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができる。さらに、駆動子８ａ，…，８ｂ，…の形状を球状とすることによって、駆動子８ａ，…，８ｂ，…とアクチュエータ本体４の設置面４０ａとの接触面積を小さくでき、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することをさらに抑制することができる。その結果、超音波アクチュエータ２としての効率を向上させることができる。ここで、「球状」とは、厳密な球形状に限られず、駆動子８ａ（８ｂ）が圧電素子ユニット４０に対して概略点接触となるような実質的な球形状も含む意味である。
【００７７】
さらに、駆動子８ａ（８ｂ）を球状とすることによって、後述する円柱状の駆動子２０８ａ（２０８ｂ）に比べて製造しやすいため、駆動子８ａ（８ｂ）のコストを低減することができる。
【００７８】
《発明の実施形態２》
続いて、本発明の実施形態２に係る超音波アクチュエータ２０２について説明する。
【００７９】
実施形態２に係る超音波アクチュエータ２０２は、駆動子２０８ａ（２０８ｂ）の形状が円柱状である点で、駆動子８ａ（８ｂ）が球状である前記実施形態１と異なる。
【００８０】
詳しくは、超音波アクチュエータ２０２では、図１０に示すように、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａにおける２次モードの屈曲振動の２箇所の腹の位置に、第１及び第２駆動子群２０８Ａ，２０８Ｂが設けられている。第１駆動子群２０８Ａは２つの駆動子２０８ａ，２０８ａで構成されている一方、第２駆動子群２０８Ｂは１つの駆動子２０８ｂで構成されている。これら駆動子２０８ａ，…，２０８ｂはそれぞれ同じ円柱状をしている。
【００８１】
各駆動子２０８ａ（２０８ｂ）は実施形態１と同様の接着剤８２にて圧電素子ユニット４０に固定されている。こうして、各駆動子２０８ａ（２０８ｂ）は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して線接触状に取り付けられている。ここで、「線接触状」とは、駆動子２０８ａ（２０８ｂ）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２０８ａ（２０８ｂ）と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子２０８ａ（２０８ｂ）と設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。また、「円柱状」とは、厳密な円柱形状に限られず、駆動子２０８ａ（２０８ｂ）が設置面４０ａに対して概略線接触となるような実質的な円柱形状も含む意味である。
【００８２】
第１駆動子群２０８Ａでは、図１１に示すように、第１駆動子２０８ａ，２０８ａが圧電素子ユニット４０の直交方向に並んで、詳しくは、直交方向に延びる直線Ｌ上に並んで設けられている。このとき、各第１駆動子２０８ａは、その円柱の軸が直交方向を向くように配設されている。つまり、２つの第１駆動子２０８ａ，２０８ａは、それぞれの円柱の軸が一直線上に並び、その一直線上に並んだ軸が直線Ｌと平行になっている。換言すれば、第１駆動子２０８ａ，２０８ａは、それぞれの円柱の軸が該第１駆動子２０８ａ，２０８ａが周回運動を行う平面に対して直交するように延びている。
【００８３】
また、第２駆動子２０８ｂも、その円柱の軸が直交方向を向くように配設されている。
【００８４】
ただし、第１駆動子群２０８Ａの第１駆動子２０８ａ，２０８ａと第２駆動子群２０８Ｂの第２駆動子２０８ｂとは、互いに直交方向にずれた位置に配置されており、直交方向位置が異なる。詳しくは、長手方向位置は異なるものの、直交方向位置だけを見れば、第１駆動子２０８ａ，第２駆動子２０８ｂ，第１駆動子２０８ａの順で交互に配置されている。
【００８５】
また、第１駆動子２０８ａと第２駆動子２０８ｂとの直交方向へのずれ量は、第１及び第２駆動子２０８ａ，２０８ｂのステージ１１との当接部の直交方向長さ、即ち、駆動子を構成する円柱の長さよりも大きくなっている。つまり、アクチュエータ本体４の長手方向の一方から他方へ向かって見たときに、第１駆動子２０８ａ，２０８ａと第２駆動子２０８ｂとが重ならないように配置されている。
【００８６】
さらに、直交方向における一端側から１番目の第１駆動子２０８ａと第２駆動子２０８ｂとの直交方向間隔及び、第２駆動子２０８ｂと直交方向における一端側から２番目の第１駆動子２０８ａとの間隔は等間隔になっている。
【００８７】
したがって、実施形態２によれば、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおいてその長手方向の異なる位置に設けられた第１駆動子２０８ａ，２０８ａと第２駆動子２０８ｂとを、それぞれアクチュエータ本体４の厚み方向の異なる位置に設ける、即ち、厚み方向にずらして設けることによって、第１駆動子２０８ａ，２０８ａによってステージ１１に形成される轍と第２駆動子２０８ｂによってステージ１１に形成される轍とが繋がることを防止することができる。その結果、１つの轍内において深さが大きく異なる部分や深さが急激に変化する部分が形成されることを防止し、第１及び第２駆動子２０８ａ，２０８ａ，２０８ｂとステージ１１との間の摩擦力を安定させて、ステージ１１を安定して駆動することができる。
【００８８】
また、第１駆動子２０８ａ，２０８ａと第２駆動子２０８ｂとの厚み方向へのずれ量は、第１及び第２駆動子２０８ａ，２０８ｂの厚み方向長さ、即ち、円柱の長さよりも大きくなっているため、第１駆動子２０８ａ，２０８ａによってステージ１１に形成される轍と第２駆動子２０８ｂによってステージ１１に形成される轍とが厚み方向に重なり合うことも防止することができる。
【００８９】
また、駆動子２０８ａ（２０８ｂ）の形状を円柱状とすることによって、各駆動子２０８ａ（２０８ｂ）と設置面４０ａとの接触面積を小さくしてアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができると共に、該各駆動子２０８ａ（２０８ｂ）をその円柱の軸がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向を向くように、即ち、アクチュエータ本体４が屈曲振動を行う平面に対して直交する方向を向くように配設して設置面４０ａに取り付けることによって、アクチュエータ本体４の屈曲振動の阻害をさらに抑制することができる。
【００９０】
その他、実施形態１と同様の作用・効果を奏することができる。
【００９１】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３に係る駆動装置１は、実施形態１に係る駆動装置１と基本的には同様の構成をしている。詳しくは、実施形態３に係る駆動装置１は、図２に示すような、ステージ１１と、超音波アクチュエータ３０２と、該超音波アクチュエータ３０２を駆動制御する制御装置（図示省略）とを備えている。
【００９２】
ステージ１１は、互いに平行な状態で固定体としての基台（図示省略）上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が可動体を構成する。これらガイド１２，１２の延びる方向がステージ１１の可動方向となる。このステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、アルミナで形成されている。尚、ステージ１１の材質は、アルミナ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。そして、前記超音波アクチュエータ３０２は、このステージ１１の裏面（ガイド１２，１２が設けられている側の面）に後述する駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が当接するように配設されている。
【００９３】
前記超音波アクチュエータ３０２は、図１２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３０８ａ，…，３０８ｂ，…と、該アクチュエータ本体４を収容するケース５と、アクチュエータ本体４とケース５との間に介設されてアクチュエータ本体４を弾性的に支持する支持ゴム６１，６１と、アクチュエータ本体４を前記ステージ１１に付勢するための付勢ゴム６２とを備えている。この超音波アクチュエータ３０２が振動型アクチュエータを構成する（以下、同様）。
【００９４】
前記アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０で構成されている。
【００９５】
前記圧電素子ユニット４０は、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。
【００９６】
この圧電素子ユニット４０は、図３に示すように、５つの圧電体層（圧電素子）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。
【００９７】
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、前記圧電素子ユニット４０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外部電極４５ａが、一方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４６ａが、他方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４７ａがそれぞれ形成されている。
【００９８】
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。
【００９９】
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４２ａには、圧電体層４１の前記外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。
【０１００】
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４３ｂには、圧電体層４１の前記外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。
【０１０１】
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圧電素子ユニット４０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の外部電極４５ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４５が形成されている。この外部電極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、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４６ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４６が形成されている。この外部電極４６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。また、圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４７ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４７が形成されている。この外部電極４７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。
【０１０２】
そして、圧電素子ユニット４０の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極４５ａ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、図１２，１３に示すように、６個の駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が設けられている。
【０１０３】
これら駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は、球状の部材であって、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。また、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して接着剤８２を介して点接触状に取り付けられている（図４参照）。ここで、「点接触状」とは、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…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３０８ａ，…，３０８ｂ，…と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…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。
【０１０４】
接着剤８２としては、圧電素子ユニット４０の材料及び駆動子３０８ａ，３０８ｂ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圧電素子ユニット４０の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…と設置面４０ａとの間の固定を実現することができる。
【０１０５】
また、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が設けられた位置は、設置面４０ａにおいて、圧電素子ユニット４０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、圧電素子ユニット４０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。そして、これら駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は、屈曲振動の２次モードの前記２箇所の腹の位置のうち長手方向一側に配設された第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…からなる第１駆動子群３０８Ａと、長手方向他側に配設された第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…からなる第２駆動子群３０８Ｂとに分けられる。
【０１０６】
第１駆動子群３０８Ａでは、図１３に示すように、複数の第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…が圧電素子ユニット４０の厚み方向（以下、直交方向ともいう）に配列されている。この直交方向は、圧電素子ユニット４０の積層方向でもあり、第１駆動子３０８ａが後述する周回運動を行う平面に直交する方向でもあり、圧電素子ユニット４０の後述する屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向でもある。このように、直交方向に配列された第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…は、全ての長手方向位置が同じわけではなく、長手方向位置が異なっている、即ち、長手方向にずれて配置されている。詳しくは、直交方向一端側から１番目と３番目の第１駆動子３０８ａ，３０８ａは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配設される一方、直交方向一端側から２番目の第１駆動子３０８ａは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に配設されている。この直線Ｌは、屈曲振動の腹の部分を示している。つまり、１番目及び３番目の第１駆動子３０８ａ，３０８ａと２番目の第１駆動子３０８ａとは、屈曲振動の腹の部分からそれぞれ長手方向の反対側に同じずれ量ｓだけずれている。
【０１０７】
また、これら第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…は、設置面４０ａの直交方向中心部を通り該直交方向に直交する（即ち、長手方向に延びる）直線に対して線対称な位置に配置されている。さらに、これら第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…は直交方向において互いに等間隔に配置されていて、より詳しくは、下記式（１）を満たす位置ｔに配置されている。
【０１０８】
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：設置面４０ａ上における直交方向の一端を基準としたときの直交方向の位置
ｎ：直交方向に並ぶ駆動子の総数（本実施形態では、３個）
Ｔ：設置面４０ａの直交方向寸法（アクチュエータ本体４の厚み）
である。
【０１０９】
すなわち、本実施形態では、直交方向の最も一端側（図１３の下側）に位置する第１駆動子３０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁からＴ／６の位置に、直交方向の一端側から２番目の第１駆動子３０８ａは、設置面４０ａにおける直交方向中央に、直交方向の一端側から３番目の（図１３の上側に位置する）第１駆動子３０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁から５Ｔ／６の位置に配置されている。つまり、１番目の第１駆動子３０８ａの位置と２番目の第１駆動子３０８ａの位置との直交方向間隔及び、２番目の第１駆動子３０８ａの位置と３番目の第１駆動子３０８ａの位置との直交方向間隔は、それぞれＴ／３となっている。
【０１１０】
一方、第２駆動子群３０８Ｂにおいても、第１駆動子群３０８Ａと同様に、複数の第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…が圧電素子ユニット４０の直交方向に配列されていると共に、それらの長手方向位置がずれている。さらに詳しくは、直交方向一端側から１番目と３番目の第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配設される一方、直交方向一端側から２番目の第２駆動子３０８ｂは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に配設されている。第２駆動子群３０８Ｂにおいても、この直線Ｌは屈曲振動の腹の部分を示している。
【０１１１】
また、第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…は、直交方向位置についても、第１駆動子群３０８Ａと同様に前記式（１）を満たすように配置されている。
【０１１２】
つまり、第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…と第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…とは、設置面４０ａにおける長手方向中心部を中心に該長手方向に線対称な位置に、即ち、設置面４０ａにおける長手方向中心部を通り直交方向に延びる直線に対して線対称な位置に配置されている。
【０１１３】
このように構成されたアクチュエータ本体４は、前記外部電極４５をグランドに接続し、前記外部電極４６に所定周波数の交流電圧を、前記外部電極４７に該交流電圧と位相が９０°ずれた交流電圧を印加することによって、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。
【０１１４】
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、圧電素子ユニット４０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６参照）の共振周波数と屈曲振動の２次モード（図７参照）の共振周波数とが一致するように圧電素子ユニット４０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、圧電素子ユニット４０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８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。
【０１１５】
その結果、圧電素子ユニット４０に設けられた各駆動子３０８ａ（３０８ｂ）が該圧電素子ユニット４０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８における紙面と平行な面）内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。
【０１１６】
前記ケース５は、樹脂製であって、前記圧電素子ユニット４０に対応した略直方体状の概略箱形状をしている。このケース５は、前記圧電素子ユニット４０の主面と平行で且つ略長方形状の主壁部５１と、該主壁部５１の前記長手方向の一側（図１２における左側）に位置する短辺部に設けられた第１短辺壁部５２と、該主壁部５１の該長手方向の他側（図１２における右側）に位置する短辺部に設けられた第２短辺壁部５３と、該主壁部５１の前記短手方向の一側（図１２における下側）に位置する長辺部に設けられた長辺壁部５４とを有している。つまり、ケース５は、主壁部５１に対向する側及び該主壁部５１の該短手方向の他側（図１２における上側）に位置する長辺部（圧電素子ユニット４０の駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が設けられた長辺側面に対応する部分）には壁部が設けられておらず、圧電素子ユニット４０の積層方向（主壁部５１の法線方向）の一側及び該短手方向の他側に開口した形状となっている。
【０１１７】
このように構成されたケース５内に前記アクチュエータ本体４が収容されている。アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０の一方の主面が主壁部５１と対向し且つ圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面（前記外部電極４５が設けられている側の長辺側面）が長辺壁部５４と対向するようにしてケース５内に収容されている。このとき、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…はケース５から前記短手方向の他側に突出している。また、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面とケース５の第１短辺壁部５２との間および圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面とケース５の第２短辺壁部５３との間にはそれぞれ支持ゴム６１，６１が介設されている。この圧電素子ユニット４０の両短辺側面は縦振動の腹の部分であるが、支持ゴム６１，６１は弾性体であるため、圧電素子ユニット４０の縦振動を阻害することなく、該圧電素子ユニット４０を支持することができる。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４並びに第１及び第２短辺壁部５２，５３だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。また、圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面とケース５の長辺壁部５４との間には付勢ゴム６２が介設されている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４及び長辺壁部５４だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。
【０１１８】
そして、主壁部５１の内側表面における、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２が当接する部分には電極５１ａ（付勢ゴム６２と当接する電極のみ図示）が設けられているこれらの電極は、主壁部５１の外側表面に設けられた端子電極（図示省略）にそれぞれ導通している。
【０１１９】
前記各支持ゴム６１は、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４をその長手方向に付勢した状態で弾性的に支持する。それと共に、支持ゴム６１，６１は、主壁部５１の内側表面の該支持ゴム６１，６１の配設位置に対応する部分に設けられ且つ前記端子電極に導通する電極と圧電素子ユニット４０の外部電極４６，４７とを導通させている。
【０１２０】
また、前記付勢ゴム６２も、支持ゴム６１と同様に、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４をその短手方向（即ち、短手方向が付勢方向に相当する）に付勢するためのものである。それと共に、付勢ゴム６２は、圧電素子ユニット４０の外部電極４５と主壁部５１の内側表面の電極５１ａとを導通させている。この付勢ゴム６２が付勢手段を構成する。
【０１２１】
尚、これら支持ゴム６１及び付勢ゴム６２の代わりに、板バネ等の弾性部材を採用してもよい。
【０１２２】
つまり、ケース５の外側表面に設けられた前記端子電極に給電することによって、圧電素子ユニット４０に給電することができる。
【０１２３】
このように構成された超音波アクチュエータ３０２は、図２に示すように、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…がステージ１１の裏面と当接するように配設されると共に、ケース５が基台（図示省略）に固定される。詳しくは、超音波アクチュエータ３０２は、圧電素子ユニット４０の短手方向がステージ１１の裏面に直交すると共に、圧電素子ユニット４０の長手方向がステージ１１の裏面と平行で且つガイド１２，１２と平行になるように配置される。さらに換言すれば、超音波アクチュエータ３０２は、圧電素子ユニット４０の屈曲振動の方向がステージ１１の裏面と直交すると共に、圧電素子ユニット４０の縦振動の方向がガイド１２，１２と平行な方向を向くように配置される。
【０１２４】
このとき、前記付勢ゴム６２が圧縮変形しており、この付勢ゴム６２の弾性力によって駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…がステージ１１に付勢されている。超音波アクチュエータ３０２のステージ１１への付勢力は、付勢ゴム６２の弾性力によって決まる。
【０１２５】
前記制御装置は、外部からの動作指令を受けて、その動作指令に応じた周波数の交流電圧を動作指令に応じた位相差で外部電極４６，４７に印加する。
【０１２６】
制御装置は、前述の如く、アクチュエータ本体４、即ち、圧電素子ユニット４０に縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させて、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…を図８に示すような周回運動させることで、ステージ１１を移動させる。具体的には、圧電素子ユニット４０の異常発熱を防止すべく、圧電素子ユニット４０の縦振動と屈曲振動との共通の共振周波数よりも少し高い周波数の交流電圧が外部電極４６，４７に印加される。このとき、かかる交流電圧は、互いに位相が９０°ずれた状態で外部電極４６，４７に印加される。
【０１２７】
圧電素子ユニット４０が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は圧電素子ユニット４０の長手方向と短手方向とを含む平面内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…は、ステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和を周期的に繰り返しながら、ステージ１１に対して摩擦力を介して圧電素子ユニット４０の長手方向へ駆動力を付与しており、ステージ１１はガイド１２，１２に沿って移動する。この圧電素子ユニット４０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３０８ａ，…，３０８ｂ，…が駆動力を出力する方向である駆動方向に相当する。
【０１２８】
以下に、超音波アクチュエータ３０２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。圧電素子ユニット４０が長手方向（縦振動の振動方向）に伸張するとき、一方（例えば、図９の左側）の第１駆動子３０８ａは、図９（ｂ）に示すように、短手方向（屈曲振動の振動方向）においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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一方の第１駆動子３０８ａが変位する側（図９の左側）へ移動させる。このとき、他方（図９の右側）の第２駆動子３０８ｂは、該長手方向において一方の第１駆動子３０８ａとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側（ステージ１１から離れる側）の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。
【０１２９】
一方、圧電素子ユニット４０が長手方向に収縮するときは、他方（図９の右側）の第２駆動子３０８ｂは、図９（ｃ）に示すように、短手方向においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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他方の第２駆動子３０８ｂが変位する側（図９の左側）へ移動させる。この移動方向は、前述した、圧電素子ユニット４０の伸張時における一方の第１駆動子３０８ａによるステージ１１の移動方向と同じである。このとき、一方（図９の左側）の第１駆動子３０８ａは、該長手方向において他方の第２駆動子３０８ｂとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。
【０１３０】
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３０８ｂ（３０８ａ）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。すなわち、駆動子３０８ｂ（３０８ａ）は、ステージ１１を移動させない程度の摩擦力で該ステージ１１に当接してる状態であってもよい。
【０１３１】
こうして、第１駆動子３０８ａ，３０８ａ，…と第２駆動子３０８ｂ，３０８ｂ，…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３０８ａ，…，３０８ｂ，…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。
【０１３２】
尚、ステージ１１の移動量、移動速度及び移動加速度は、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。
【０１３３】
このように、超音波アクチュエータ３０２は、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…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）とを含む平面内で周回運動させて駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和とを繰り返しながら、該ステージ１１を駆動している。このとき、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力は、付勢ゴム６２の付勢力によって増強されている。
【０１３４】
このとき、図９に示すように、アクチュエータ本体４は、一方の長辺側面における長手方向中央部において付勢ゴム６２から付勢力を受けている一方、他方の長辺側面における長手方向中央部よりも端部側の位置に設けられた駆動子３０８ａ，３０８ｂを介して該ステージ１１から反力を受けている。その結果、付勢ゴム６２の付勢力とステージ１１からの反力とが、アクチュエータ本体４を屈曲振動の振動方向及び縦振動の振動方向を含む平面（即ち、駆動子３０８ａ，３０８ｂが周回運動を行う平面）内で回転させるモーメントとして作用する。例えば、図９（ｂ）の場合にはアクチュエータ本体４を反時計回りに、図９（ｃ）に示す場合にはアクチュエータ本体４を時計回りに回転させるモーメントが発生する。
【０１３５】
そこで、本実施形態では、前述の如く、各駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において、厚み方向に配列された複数の駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を長手方向にずらして配置している。こうすることで、各駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において、駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）とステージ１１との当接部を長手方向へ拡げている。その結果、アクチュエータ本体４に前述のようなモーメントが作用したとしても、該モーメントを駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）で受け止めて、アクチュエータ本体４の姿勢が変化することを防止することができる。
【０１３６】
したがって、本実施形態３によれば、複数の駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を厚み方向に配列させて構成した駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において、駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）の位置を長手方向にずらすことによって、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…が周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…とステージ１１との当接状態を所望の当接状態に維持して、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力させることができ、超音波アクチュエータ３０２の動作を安定させることができる。
【０１３７】
それに加えて、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、駆動子の個数が増える、即ち、駆動子とステージ１１との当接面積が増えるため、超音波アクチュエータ３０２からステージ１１へ付与される駆動力を大きくすることができる。
【０１３８】
また、各駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において長手方向にずれている駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を、屈曲振動の腹の部分を挟んだ両側に該腹の部分から同じ距離ｓとなるようにずらすことによって、アクチュエータ本体４が屈曲振動及び縦振動を行う際に、長手方向にずらした駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）の屈曲振動による振幅が略同じになってステージ１１に対して略同時に当接することになるため、ステージ１１への駆動力の付与を安定して行うことができる。
【０１３９】
さらに、各駆動子群３０８Ａ（３０８Ｂ）において長手方向にずれている駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を、直交方向において、屈曲振動の腹の部分を挟んで一側と他側とに交互に配置することによって、駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）の位置を長手方向にずらす構成であっても、駆動子３０８ａ，３０８ａ，…（３０８ｂ，３０８ｂ，…）を均等に配置することができ、ステージ１１に対してバランス良く当接させることができる。
【０１４０】
また、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…を、設置面４０ａにおいて、長手方向中心部を通り該長手方向に直交する（厚み方向に延びる）直線に対して線対称な位置に配置することによって、第１駆動子群３０８Ａと第２駆動子群３０８Ｂとからステージ１１に付与される駆動力を均等にすることができ、ステージ１１を安定して駆動することができる。
【０１４１】
さらに、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…を前記式（１）を満たすように配置することによって、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…それぞれの間の直交方向間隔を等間隔にすることができ、押圧力を各駆動子３０８ａ（３０８ｂ）からステージ１１へ均等に伝えることができる。
【０１４２】
また、近年、電子機器の小型化にともない超音波アクチュエータ３０２も小型化が求められているが、超音波アクチュエータ３０２を小型化した場合、効率を低下させてしまう虞があった。すなわち、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…の形状が相対的に大きくなってしまい、前述のようにアクチュエータ本体４の屈曲振動の腹の部分に駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…を設けた構成ではアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害してしまい、その結果、効率を低下させてしまう虞があった。
【０１４３】
それに対し、本実施形態では、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…の形状を球状とすることによって、駆動子３０８ａ，…，３０８ｂ，…とアクチュエータ本体４の設置面４０ａとの接触面積を小さくでき、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することをさらに抑制することができる。その結果、超音波アクチュエータ３０２としての効率を向上させることができる。ここで、「球状」とは、厳密な球形状に限られず、駆動子３０８ａ（３０８ｂ）が圧電素子ユニット４０に対して概略点接触となるような実質的な球形状も含む意味である。
【０１４４】
さらに、駆動子３０８ａ（３０８ｂ）を球状とすることによって、円柱状の駆動子２０８ａ（２０８ｂ）に比べて製造しやすいため、駆動子３０８ａ（３０８ｂ）のコストを低減することができる。
【０１４５】
《発明の実施形態４》
続いて、本発明の実施形態４に係る超音波アクチュエータについて説明する。
【０１４６】
実施形態４では、駆動子の配置が実施形態３と異なる。そこで、実施形態３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。
【０１４７】
詳しくは、第１駆動子群４０８Ａでは、図１４に示すように、第１駆動子４０８ａ，４０８ａ，…は、直交方向に延びる直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌａ上に配列されている。この傾斜直線Ｌａは、直交方向一端側（図１４の下側）が長手方向外側に、直交方向他端側（図１４の上側）が長手方向内側に位置する向きに該直線Ｌに対して傾斜している。尚、直線Ｌは、実施形態３と同様に屈曲振動の腹の部分を示している。
【０１４８】
また、直交方向一端側から１番目の第１駆動子４０８ａは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に、２番目の第１駆動子４０８ａは、直線Ｌ上の位置に、３番目の第１駆動子４０８ａは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配置されている。
【０１４９】
第２駆動子群４０８Ｂでは、第２駆動子４０８ｂ，４０８ｂ，…は、直交方向に延びる直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌｂ上に配列されている。この傾斜直線Ｌｂは、直交方向一端側（図１４の下側）が長手方向内側に、直交方向他端側（図１４の上側）が長手方向外側に位置するように直線Ｌに対して傾斜している。つまり、傾斜直線Ｌｂは、直線Ｌに対して傾斜する向きが傾斜直線Ｌａと同じになっていている。さらに、傾斜直線Ｌａと傾斜直線Ｌｂとは、直線Ｌに対して傾斜する傾斜角度の大きさはα°で同じであり、即ち、互いに平行になっている。
【０１５０】
また、直交方向一端側から１番目の第２駆動子４０８ｂは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に、２番目の第２駆動子４０８ｂは、直線Ｌ上の位置に、３番目の第２駆動子４０８ｂは、直交方向に延びる直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に配置されている。
【０１５１】
このように配設された第１駆動子４０８ａ，４０８ａ，…と第２駆動子４０８ｂ，４０８ｂ，…の直交方向位置は、実施形態３と同様に、前記式（１）を満たす位置に配置されている。
【０１５２】
換言すれば、第１駆動子４０８ａ，４０８ａ，…と第２駆動子４０８ｂ，４０８ｂ，…とは、設置面４０ａにおける長手方向及び直交方向の中心部を中心に１８０°回転させた点対称な位置に配置されている。
【０１５３】
したがって、実施形態４によれば、実施形態３と同様に、複数の駆動子４０８ａ，４０８ａ，…（４０８ｂ，４０８ｂ，…）を厚み方向に配列させて構成した駆動子群４０８Ａ（４０８Ｂ）において、駆動子４０８ａ，４０８ａ，…（４０８ｂ，４０８ｂ，…）の位置を長手方向にずらすことによって、駆動子４０８ａ，…，４０８ｂ，…が周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力することができ、超音波アクチュエータの動作を安定させることができる。
【０１５４】
また、アクチュエータ本体４の１次モードの縦振動は、アクチュエータ本体４の長手方向中心ほど小さく、長手方向端部側ほど大きくなる。そのため、駆動子４０８ａ，４０８ａ，…（４０８ｂ，４０８ｂ，…）を厚み方向に対して傾斜させて配列すると、駆動子４０８ａ（４０８ｂ）ごとに長手方向位置が異なり、つまりは、縦振動の大きさが異なる。ところが、第１駆動子群４０８Ａの第１駆動子４０８ａ，４０８ａ，…の配列方向（傾斜直線Ｌａ）と第２駆動子群４０８Ｂの第２駆動子４０８ｂ，４０８ｂ，…の配列方向（傾斜直線Ｌｂ）とを平行にすることによって、アクチュエータ本体４の設置面４０ａ上において厚み方向一端側には、直線Ｌよりも長手方向外側に位置して縦振動が相対的に大きい第１駆動子４０８ａと直線Ｌよりも長手方向内側に位置して縦振動が相対的に小さい第２駆動子４０８ｂとが位置する一方、厚み方向他端側には、直線Ｌよりも長手方向内側に位置して縦振動が相対的に小さい第１駆動子４０８ａと直線Ｌよりも長手方向外側に位置して縦振動が相対的に大きい第２駆動子４０８ｂとが位置することになり、駆動子４０８ａ，…，４０８ｂ，…の振動の大きさが厚み方向中心部を中心として該厚み方向に線対称な分布となる。その結果、アクチュエータ本体４の縦振動の振動方向（即ち、長手方向）に沿った駆動力を出力することができ、ステージ１１を安定して駆動することができる。
【０１５５】
その他、実施形態３と同様の作用・効果を奏することができる。
【０１５６】
尚、本実施形態４では、各駆動子群４０８Ａ（４０８Ｂ）における複数の駆動子４０８ａ，４０８ａ，…（４０８ｂ，４０８ｂ，…）は直線上に配列されているが、これに限られるものではなく、曲線上に配列される構成であってもよい。
【０１５７】
《発明の実施形態５》
続いて、本発明の実施形態５に係る超音波アクチュエータについて説明する。
【０１５８】
実施形態５では、駆動子の配列方向の傾斜する向きが実施形態４と異なる。
【０１５９】
詳しくは、第１駆動子群５０８Ａでは、図１５に示すように、第１駆動子５０８ａ，５０８ａ，…は、直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌａ上に配列されている。この傾斜直線Ｌａは、直交方向一端側（図１５の下側）が長手方向外側に、直交方向他端側（図１５の上側）が長手方向内側に位置する向きに直線Ｌに対して傾斜している。
【０１６０】
また、直交方向一端側から１番目の第１駆動子５０８ａは、直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に、２番目の第１駆動子５０８ａは、直線Ｌ上の位置に、３番目の第１駆動子５０８ａは、直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配置されている。
【０１６１】
第２駆動子群５０８Ｂでは、第２駆動子５０８ｂ，５０８ｂ，…は、直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌｂ上の配列されている。この傾斜直線Ｌｂは、直交方向一端側（図１５の下側）が長手方向外側に、直交方向他端側（図１５の上側）が長手方向内側に位置する向きに直線Ｌに対して傾斜している。つまり、傾斜直線Ｌｂは、直線Ｌに対して傾斜する向きが傾斜直線Ｌａと反対になっており、傾斜直線Ｌａと傾斜直線Ｌｂとはハ字状になっている。尚、傾斜直線Ｌａと傾斜直線Ｌｂとは、直交方向に対して傾斜する向きが反対であるが、傾斜角度の大きさはα°で同じである。
【０１６２】
また、直交方向一端側から１番目の第２駆動子５０８ｂは、直線Ｌに対して長手方向外側に所定量ｓだけずれた位置に、２番目の第２駆動子５０８ｂは、直線Ｌ上の位置に、３番目の第２駆動子５０８ｂは、直線Ｌに対して長手方向内側に所定量ｓだけずれた位置に配置されている。
【０１６３】
第１駆動子５０８ａ，５０８ａ，…と第２駆動子５０８ｂ，５０８ｂ，…の直交方向位置は、実施形態３と同様に、前記式（１）を満たす位置に配置されている。
【０１６４】
このように、第１駆動子５０８ａ，５０８ａ，…と第２駆動子５０８ｂ，５０８ｂ，…とは、設置面４０ａにおける長手方向中心部を中心に該長手方向に線対称な位置に、即ち、設置面４０ａにおける長手方向中心部を通り直交方向に延びる直線に対して線対称な位置に配置されている。
【０１６５】
したがって、実施形態５によれば、実施形態４と同様に、複数の駆動子５０８ａ，５０８ａ，…（５０８ｂ，５０８ｂ，…）を厚み方向に配列させて構成した駆動子群５０８Ａ（５０８Ｂ）において、駆動子５０８ａ，５０８ａ，…（５０８ｂ，５０８ｂ，…）の位置を長手方向にずらすことによって、駆動子５０８ａ，…，５０８ｂ，…が周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力することができ、超音波アクチュエータの動作を安定させることができる。
【０１６６】
また、各駆動子群５０８Ａ（５０８Ｂ）において、駆動子５０８ａ，５０８ａ，…（５０８ｂ，５０８ｂ，…）の配列方向を厚み方向に対して傾斜させると、該駆動子５０８ａ，５０８ａ，…（５０８ｂ，５０８ｂ，…）から出力される駆動力はその配列方向に直交する方向に傾斜しやすくなり、アクチュエータ本体４が傾く傾向にあるが、第１駆動子群５０８Ａの第１駆動子５０８ａ，５０８ａ，…の配列方向と第２駆動子群５０８Ｂの第２駆動子５０８ｂ，５０８ｂ，…の配列方向とを厚み方向に対して反対の向きに傾斜させることによって、アクチュエータ本体４の傾きを抑制することができる。
【０１６７】
その他、実施形態４と同様の作用・効果を奏することができる。
【０１６８】
《発明の実施形態６》
続いて、本発明の実施形態６に係る超音波アクチュエータ６０２について説明する。
【０１６９】
実施形態６に係る超音波アクチュエータ６０２は、駆動子６０８ａ（６０８ｂ）の形状が円柱状である点で、駆動子が球状である前記実施形態３〜５と異なる。そこで実施形態３と同様の構成に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。
【０１７０】
詳しくは、超音波アクチュエータ６０２では、図１６，１７に示すように、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａにおける２次モードの屈曲振動の２箇所の腹の位置に、駆動子群６０８Ａ，６０８Ｂが設けられている。これら駆動子群６０８Ａ，６０８Ｂは、それぞれ２つの第１駆動子６０８ａ，６０８ａと第２駆動子６０８ｂ，６０８ｂとで構成されている。これら駆動子６０８ａ，…，６０８ｂ，…はそれぞれ同じ円柱状をしている。
【０１７１】
各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）は実施形態３と同様の接着剤８２にて圧電素子ユニット４０に固定されている。こうして、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して線接触状に取り付けられている。ここで、「線接触状」とは、駆動子６０８ａ（６０８ｂ）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６０８ａ（６０８ｂ）と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子６０８ａ（６０８ｂ）と設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。また、「円柱状」とは、厳密な円柱形状に限られず、駆動子６０８ａ（６０８ｂ）が設置面４０ａに対して概略線接触となるような実質的な円柱形状も含む意味である。
【０１７２】
第１駆動子群６０８Ａでは、第１駆動子６０８ａ，６０８ａが、直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌａ上に配列されている。同様に、第２駆動子群６０８Ｂでは、第２駆動子６０８ｂ，６０８ｂが、直線Ｌに対して傾斜した傾斜直線Ｌｂ上に配列されている。これら傾斜直線Ｌａと傾斜直線Ｌｂとは、直線Ｌに対して傾斜する向きが反対になっていて、ハ字状になっている。
【０１７３】
また、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）は、その円柱の軸が厚み方向を向くように配設されている。換言すれば、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）は、それぞれの円柱の軸が該駆動子６０８ａ（６０８ｂ）が周回運動を行う平面に対して直交するように延びている。ただし、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）を傾斜直線Ｌａ（Ｌｂ）に沿った方向を向くように配設してもよい。
【０１７４】
さらに、各駆動子群６０８Ａ（６０８Ｂ）において、駆動子６０８ａ，６０８ａ（６０８ｂ，６０８ｂ）は、屈曲振動の腹の部分を挟んで長手方向の両側に該腹の部分から同じ距離ｓだけずれた位置に設けられている。
【０１７５】
さらにまた、駆動子６０８ａ，…，６０８ｂ，…の厚み方向位置は、前記式（１）を満たす位置となっている。すなわち、本実施形態では、厚み方向の最も一端側（図１７の下側）に位置する第１駆動子６０８ａは、設置面４０ａの厚み方向一端側の端縁からＴ／４の位置に、厚み方向の一端側から最も離れた（図１７の上側に位置する）第１駆動子６０８ａは、設置面４０ａの厚み方向一端側の端縁から３Ｔ／４の位置に配置されている。
【０１７６】
したがって、実施形態６によれば、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）を球状ではなく円柱状とした場合であっても、複数の駆動子６０８ａ，６０８ａ（６０８ｂ，６０８ｂ）を厚み方向に配列させて構成した駆動子群６０８Ａ（６０８Ｂ）において、駆動子６０８ａ，６０８ａ（６０８ｂ，６０８ｂ）の位置を長手方向にずらすことによって、駆動子６０８ａ，…，６０８ｂ，…が周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力することができ、超音波アクチュエータ６０２の動作を安定させることができる。
【０１７７】
また、駆動子６０８ａ（６０８ｂ）の形状を円柱状とすることによって、各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）と設置面４０ａとの接触面積を小さくしてアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができると共に、該各駆動子６０８ａ（６０８ｂ）をその円柱の軸がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向を向くように、即ち、アクチュエータ本体４が屈曲振動を行う平面に対して直交する方向を向くように配設して設置面４０ａに取り付けることによって、アクチュエータ本体４の屈曲振動の阻害をさらに抑制することができる。
【０１７８】
その他、実施形態３，５と同様の作用・効果を奏することができる。
【０１７９】
尚、本実施形態では、各駆動子群６０８Ａ（６０８Ｂ）に含まれる駆動子６０８ａ（６０８ｂ）の個数を２個としたが、これに限られるものく、３個以上であってもよい。
【０１８０】
また、第１駆動子群６０８Ａの第１駆動子６０８ａ，６０８ａの配列方向と第２駆動子群６０８Ｂの第２駆動子６０８ｂ，６０８ｂの配列方向とが、厚み方向に対して反対向きに傾斜して、ハ字状となっているが、これに限られるものではなく、前記実施形態４のように両配列方向を厚み方向に対して同じ向きに傾斜させてもよい。かかる場合、実施形態４と同様の作用・効果を奏することができる。
【０１８１】
《発明の実施形態７》
続いて、本発明の実施形態７に係る超音波アクチュエータについて説明する。
【０１８２】
実施形態７に係る超音波アクチュエータは、前記実施形態３〜６のような厚み方向に配列された複数の駆動子からなる駆動子群を備えておらず、駆動子群の代わりに柱状の駆動子７０８ａ（７０８ｂ）を備えている点で実施形態３〜６と異なる。そこで実施形態３と同様の構成に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。
【０１８３】
実施形態７に係る超音波アクチュエータでは、図１８に示すように、アクチュエータ本体４の設置面４０ａ上において、長手方向の異なる位置、詳しくは、屈曲振動の腹の部分のうちの長手方向内方の２箇所に２つの第１及び第２駆動子７０８ａ，７０８ｂが設けられている。
【０１８４】
各駆動子７０８ａ（７０８ｂ）は、円柱状で構成され、その円柱の軸Ｘａ（Ｘｂ）がアクチュエータ本体４の厚み方向に対して傾斜するように配設されている。詳しくは、第１駆動子７０８ａは、その軸方向一端部（図１８の下側）が直線Ｌよりもアクチュエータ本体４の長手方向外側に位置する一方、その軸方向他端部（図１８の上側）が直線Ｌよりもアクチュエータ本体４の長手方向内側に位置するように配設されている。また、第２駆動子７０８ｂは、その軸方向一端部（図１８の下側）が直線Ｌよりもアクチュエータ本体４の長手方向外側に位置する一方、その軸方向他端部（図１８の上側）が直線Ｌよりもアクチュエータ本体４の長手方向内側に位置するように配設されている。つまり、第１駆動子７０８ａと第２駆動子７０８ｂとは設置面４０ａ上においてハ字状に配置されている。
【０１８５】
また、第１駆動子７０８ａと第２駆動子７０８ｂとは、直線Ｌに対して傾斜する向きが反対であるが、傾斜角度の大きさはβ°で同じである。
【０１８６】
こうして、第１駆動子７０８ａと第２駆動子７０８ｂとは、設置面４０ａにおける長手方向中心部を中心に該長手方向に線対称な位置に、即ち、設置面４０ａにおける長手方向中心部を通り直交方向に延びる直線に対して線対称な位置に配置されている。
【０１８７】
したがって、本実施形態７によれば、駆動子を柱状に形成して、厚み方向に対して傾斜させて配置することによって、駆動子とステージ１１との当接部を長手方向に拡げることができる。そのため、駆動子７０８ａ，７０８ｂが周回運動をしてステージ１１を駆動する際に、ステージ１１からの反力と付勢ゴム６２からの付勢力とによりアクチュエータ本体４に該アクチュエータ本体４を回転させるモーメントが作用しても、アクチュエータ本体４が回転することを規制して、アクチュエータ本体４のステージ１１に対する姿勢を維持することができる。その結果、アクチュエータ本体４からステージ１１へ所望の駆動力を出力することができ、超音波アクチュエータの動作を安定させることができる。
【０１８８】
また、駆動子７０８ａ，７０８ｂを円柱状に形成することによって、駆動子７０８ａ，７０８ｂと設置面４０ａとの接触部が線接触状になるため、駆動子７０８ａ，７０８ｂをアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向を向く面に設ける構成であっても、駆動子７０８ａ，７０８ｂと設置面４０ａとの接触面積を小さくしてアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができる。
【０１８９】
さらに、前記実施形態３〜６のように、複数の駆動子で構成される駆動子群ではなく、１つの柱状の駆動子７０８ａ（７０８ｂ）によって超音波アクチュエータの安定した動作を実現することができるため、コストを削減することができると共に、部品点数を削減して組立性を向上させることができる。
【０１９０】
尚、駆動子７０８ａ，７０８ｂは、前述の如く、直線Ｌに対して傾斜する向きを反対にしてハ字状に配置するものに限られるものではない。すなわち、駆動子７０８ａ，７０８ｂは、その円柱の軸Ｘａ，Ｘｂが直線Ｌに対して傾斜していればよく、例えば、直線Ｌに対して同じ向きに傾斜するように配置してもよく、さらには、図１９に示すように、駆動子７０８ａ，７０８ｂは、その軸Ｘａ，Ｘｂが互いに平行になるように配置してもよい。
【０１９１】
《発明の実施形態８》
本発明の実施形態８に係る駆動装置１は、実施形態１に係る駆動装置１と基本的には同様の構成をしている。詳しくは、実施形態８に係る駆動装置１は、図２に示すような、ステージ１１と、超音波アクチュエータ８０２と、該超音波アクチュエータ８０２を駆動制御する制御装置（図示省略）とを備えている。
【０１９２】
ステージ１１は、互いに平行な状態で固定体としての基台（図示省略）上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が可動体を構成する。これらガイド１２，１２の延びる方向がステージ１１の可動方向となる。このステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、アルミナで形成されている。尚、ステージ１１の材質は、アルミナ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。そして、前記超音波アクチュエータ８０２は、このステージ１１の裏面（ガイド１２，１２が設けられている側の面）に後述する駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が当接するように配設されている。
【０１９３】
前記超音波アクチュエータ８０２は、図２０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８０８ａ，…，８０８ｂ，…と、該アクチュエータ本体４を収容するケース５と、アクチュエータ本体４とケース５との間に介設されてアクチュエータ本体４を弾性的に支持する支持ゴム６１，６１と、アクチュエータ本体４を前記ステージ１１に付勢するための付勢ゴム６２とを備えている。この超音波アクチュエータ８０２が振動型アクチュエータを構成する（以下、同様）。
【０１９４】
前記アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０で構成されている。
【０１９５】
前記圧電素子ユニット４０は、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。
【０１９６】
この圧電素子ユニット４０は、図３に示すように、５つの圧電体層（圧電素子）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。
【０１９７】
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、前記圧電素子ユニット４０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外部電極４５ａが、一方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４６ａが、他方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４７ａがそれぞれ形成されている。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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４２ａには、圧電体層４１の前記外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。
【０２００】
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４３ｂには、圧電体層４１の前記外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。
【０２０１】
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圧電素子ユニット４０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の外部電極４５ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４５が形成されている。この外部電極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、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４６ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４６が形成されている。この外部電極４６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。また、圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４７ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４７が形成されている。この外部電極４７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。
【０２０２】
そして、圧電素子ユニット４０の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極４５ａ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、図２０，２１に示すように、６個の駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が設けられている。
【０２０３】
これら駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は、球状の部材であって、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。また、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して接着剤８２を介して点接触状に取り付けられている（図４参照）。ここで、「点接触状」とは、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…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８０８ａ，…，８０８ｂ，…と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…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。
【０２０４】
接着剤８２としては、圧電素子ユニット４０の材料及び駆動子８０８ａ，８０８ｂ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圧電素子ユニット４０の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…と設置面４０ａとの間の固定を実現することができる。
【０２０５】
また、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が設けられた位置は、設置面４０ａにおいて、圧電素子ユニット４０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（図２１中の直線Ｌで示す位置）であり、即ち、圧電素子ユニット４０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。そして、これら駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は、屈曲振動の２次モードの前記２箇所の腹の位置のうち長手方向一側に配設された駆動子８０８ａ，８０８ａ，…からなる駆動子群８０８Ａと、長手方向他側に配設された駆動子８０８ｂ，８０８ｂ，…からなる駆動子群８０８Ｂとに分けられる。
【０２０６】
ここで、駆動子群８０８Ａ，８０８Ｂにおける駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…の配置について説明する。ただし、駆動子群８０８Ａと駆動子群８０８Ｂとでは、設置面４０ａにおける長手方向位置が異なるだけでその他の構成は同様であるため、以下では駆動子群８０８Ａについてのみ説明し、駆動子群８０８Ｂの説明は省略する。
【０２０７】
駆動子群８０８Ａでは、図２１に示すように、駆動子８０８ａ，８０８ａ，…が圧電素子ユニット４０の厚み方向（以下、直交方向ともいう）において異なる位置に設けられている。この直交方向は、圧電素子ユニット４０の積層方向でもあり、駆動子８０８ａが後述する周回運動を行う平面に直交する方向でもあり、圧電素子ユニット４０の後述する屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向でもある。このように、直交方向の異なる位置に設けられた駆動子８０８ａ，８０８ａ，…は、直交方向に延びる直線Ｌ上に並んで設けられている。
【０２０８】
また、これら駆動子８０８ａ，８０８ａ，…は、設置面４０ａの直交方向中心部を通り該直交方向に直交する（即ち、長手方向に延びる）直線に対して線対称な位置に配置されている。さらに、これら駆動子８０８ａ，８０８ａ，…は直交方向において互いに等間隔に配置されていて、より詳しくは、下記式（１）を満たす位置ｔに配置されている。
【０２０９】
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：設置面４０ａ上における直交方向の一端を基準としたときの直交方向の位置
ｎ：直交方向に並ぶ駆動子の総数
Ｔ：設置面４０ａの直交方向寸法（アクチュエータ本体４の厚み）
である。
【０２１０】
すなわち、本実施形態では、直交方向の最も一端側（図２１の下側）に位置する駆動子８０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁からＴ／６の位置に、直交方向の一端側から２番目の駆動子８０８ａは、設置面４０ａにおける直交方向中央に、直交方向の一端側から３番目の（図２１の上側に位置する）駆動子８０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁から５Ｔ／６の位置に配置されている。つまり、１番目の駆動子８０８ａの位置と２番目の駆動子８０８ａの位置との間隔及び、２番目の駆動子８０８ａの位置と３番目の駆動子８０８ａの位置との間隔は、それぞれＴ／３となっている。
【０２１１】
このように構成されたアクチュエータ本体４は、前記外部電極４５をグランドに接続し、前記外部電極４６に所定周波数の交流電圧を、前記外部電極４７に該交流電圧と位相が９０°ずれた交流電圧を印加することによって、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。
【０２１２】
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、圧電素子ユニット４０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６参照）の共振周波数と屈曲振動の２次モード（図７参照）の共振周波数とが一致するように圧電素子ユニット４０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、圧電素子ユニット４０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８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。
【０２１３】
その結果、圧電素子ユニット４０に設けられた各駆動子８０８ａ（８０８ｂ）が該圧電素子ユニット４０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８における紙面と平行な面）内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。
【０２１４】
前記ケース５は、樹脂製であって、前記圧電素子ユニット４０に対応した略直方体状の概略箱形状をしている。このケース５は、前記圧電素子ユニット４０の主面と平行で且つ略長方形状の主壁部５１と、該主壁部５１の前記長手方向の一側（図２０における左側）に位置する短辺部に設けられた第１短辺壁部５２と、該主壁部５１の該長手方向の他側（図２０における右側）に位置する短辺部に設けられた第２短辺壁部５３と、該主壁部５１の前記短手方向の一側（図２０における下側）に位置する長辺部に設けられた長辺壁部５４とを有している。つまり、ケース５は、主壁部５１に対向する側及び該主壁部５１の該短手方向の他側（図２０における上側）に位置する長辺部（圧電素子ユニット４０の駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が設けられた長辺側面に対応する部分）には壁部が設けられておらず、圧電素子ユニット４０の積層方向（主壁部５１の法線方向）の一側及び該短手方向の他側に開口した形状となっている。
【０２１５】
このように構成されたケース５内に前記アクチュエータ本体４が収容されている。アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０の一方の主面が主壁部５１と対向し且つ圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面（前記外部電極４５が設けられている側の長辺側面）が長辺壁部５４と対向するようにしてケース５内に収容されている。このとき、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…はケース５から前記短手方向の他側に突出している。また、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面とケース５の第１短辺壁部５２との間および圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面とケース５の第２短辺壁部５３との間にはそれぞれ支持ゴム６１，６１が介設されている。この圧電素子ユニット４０の両短辺側面は縦振動の腹の部分であるが、支持ゴム６１，６１は弾性体であるため、圧電素子ユニット４０の縦振動を阻害することなく、該圧電素子ユニット４０を支持することができる。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４並びに第１及び第２短辺壁部５２，５３だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。また、圧電素子ユニット４０の一方の長辺側面とケース５の長辺壁部５４との間には付勢ゴム６２が介設されている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４及び長辺壁部５４だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。
【０２１６】
そして、主壁部５１の内側表面における、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２が当接する部分には電極５１ａ（付勢ゴム６２と当接する電極のみ図示）が設けられているこれらの電極は、主壁部５１の外側表面に設けられた端子電極（図示省略）にそれぞれ導通している。
【０２１７】
前記各支持ゴム６１は、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４をその長手方向に付勢した状態で弾性的に支持する。それと共に、支持ゴム６１，６１は、主壁部５１の内側表面の該支持ゴム６１，６１の配設位置に対応する部分に設けられ且つ前記端子電極に導通する電極と圧電素子ユニット４０の外部電極４６，４７とを導通させている。
【０２１８】
また、前記付勢ゴム６２も、支持ゴム６１と同様に、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４をその短手方向（即ち、短手方向が付勢方向に相当する）に付勢するためのものである。それと共に、付勢ゴム６２は、圧電素子ユニット４０の外部電極４５と主壁部５１の内側表面の電極５１ａとを導通させている。
【０２１９】
尚、これら支持ゴム６１及び付勢ゴム６２の代わりに、板バネ等の弾性部材を採用してもよい。
【０２２０】
つまり、ケース５の外側表面に設けられた前記端子電極に給電することによって、圧電素子ユニット４０に給電することができる。
【０２２１】
このように構成された超音波アクチュエータ８０２は、図２に示すように、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…がステージ１１の裏面と当接するように配設されると共に、ケース５が基台（図示省略）に固定される。詳しくは、超音波アクチュエータ８０２は、圧電素子ユニット４０の短手方向がステージ１１の裏面に直交すると共に、圧電素子ユニット４０の長手方向がステージ１１の裏面と平行で且つガイド１２，１２と平行になるように配置される。さらに換言すれば、超音波アクチュエータ８０２は、圧電素子ユニット４０の屈曲振動の方向がステージ１１の裏面と直交すると共に、圧電素子ユニット４０の縦振動の方向がガイド１２，１２と平行な方向を向くように配置される。
【０２２２】
このとき、前記付勢ゴム６２が圧縮変形しており、この付勢ゴム６２の弾性力によって駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…がステージ１１に付勢されている。超音波アクチュエータ８０２のステージ１１への付勢力は、付勢ゴム６２の弾性力によって決まる。
【０２２３】
前記制御装置は、外部からの動作指令を受けて、その動作指令に応じた周波数の交流電圧を動作指令に応じた位相差で外部電極４６，４７に印加する。
【０２２４】
制御装置は、前述の如く、アクチュエータ本体４、即ち、圧電素子ユニット４０に縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させて、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を図８に示すような周回運動させることで、ステージ１１を移動させる。具体的には、圧電素子ユニット４０の異常発熱を防止すべく、圧電素子ユニット４０の縦振動と屈曲振動との共通の共振周波数よりも少し高い周波数の交流電圧が外部電極４６，４７に印加される。このとき、かかる交流電圧は、互いに位相が９０°ずれた状態で外部電極４６，４７に印加される。
【０２２５】
圧電素子ユニット４０が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は圧電素子ユニット４０の長手方向と短手方向とを含む平面内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…は、ステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和を周期的に繰り返しながら、ステージ１１に対して摩擦力を介して圧電素子ユニット４０の長手方向へ駆動力を付与しており、ステージ１１はガイド１２，１２に沿って移動する。この圧電素子ユニット４０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８０８ａ，…，８０８ｂ，…が駆動力を出力する方向である駆動方向に相当する。
【０２２６】
以下に、超音波アクチュエータ８０２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。圧電素子ユニット４０が長手方向（縦振動の振動方向）に伸張するとき、一方（例えば、図９の左側）の駆動子８０８ａは、図９（ｂ）に示すように、短手方向（屈曲振動の振動方向）においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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一方の駆動子８０８ａが変位する側（図９の左側）へ移動させる。このとき、他方（図９の右側）の駆動子８０８ｂは、該長手方向において一方の駆動子８０８ａとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側（ステージ１１から離れる側）の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。
【０２２７】
一方、圧電素子ユニット４０が長手方向に収縮するときは、他方（図９の右側）の駆動子８０８ｂは、図９（ｃ）に示すように、短手方向においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、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他方の駆動子８０８ｂが変位する側（図９の左側）へ移動させる。この移動方向は、前述した、圧電素子ユニット４０の伸張時における一方の駆動子８０８ａによるステージ１１の移動方向と同じである。このとき、一方（図９の左側）の駆動子８０８ａは、該長手方向において他方の駆動子８０８ｂとは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。
【０２２８】
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８０８ｂ（８０８ａ）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。すなわち、駆動子８０８ｂ（８０８ａ）は、ステージ１１を移動させない程度の摩擦力で該ステージ１１に当接してる状態であってもよい。
【０２２９】
こうして、駆動子８０８ａ，８０８ａ，…と駆動子８０８ｂ，８０８ｂ，…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８０８ａ，…，８０８ｂ，…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。
【０２３０】
尚、ステージ１１の移動量、移動速度及び移動加速度は、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。
【０２３１】
このように、超音波アクチュエータ８０２は、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…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）とを含む平面内で周回運動させて駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和とを繰り返しながら、該ステージ１１を駆動している。このとき、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とステージ１１との間の摩擦力は、付勢ゴム６２の付勢力によって増強されている。
【０２３２】
ここで仮に、駆動子が、アクチュエータ本体４の厚み方向において複数設けられていない、即ち、駆動子の全数が１個の場合または駆動子が複数であっても全ての駆動子が厚み方向の同じ位置に設けられているとすると、付勢ゴム６２や駆動子の組み立て誤差によって、付勢ゴム６２の付勢力の方向が駆動子からステージへ作用する押圧力の方向（即ち、屈曲振動の方向）と一致せず、厚み方向にずれている場合には、アクチュエータ本体４とステージ１１とは厚み方向において駆動子の１箇所だけで当接しているため、アクチュエータ本体４が該厚み方向に傾斜しやすく、駆動子が、本来周回運動を行うべき平面（即ち、アクチュエータ本体４の縦振動の振動方向と屈曲振動の振動方向とを含む平面）よりも厚み方向に傾斜した面内で周回運動を行うことになる。そうすると、付勢ゴム６２によって駆動子をステージ１１に付勢しているにもかかわらず、該付勢力のうち、駆動子の屈曲振動の振動方向に作用して駆動子のステージ１１への押圧力を補助する成分が小さくなってしまい、駆動子とステージ１１との間の摩擦力を効果的に増強することができない。
【０２３３】
そこで、本実施形態では、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を前述の如く、アクチュエータ本体４の設置面４０ａにおいてその厚み方向の異なる位置に複数設けている。こうすることによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とステージ１１との当接点を該厚み方向に増やすことができるため、付勢ゴム６２の付勢力がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向から厚み方向にずれていても、付勢ゴム６２の付勢力を厚み方向の広い範囲で受け止めることができ、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…が周回運動を行う平面が厚み方向に傾斜することを防止することができる。
【０２３４】
したがって、本実施形態８によれば、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とステージ１１との当接点を厚み方向に増やすことができ、アクチュエータ本体４が厚み方向に傾斜することを抑制することができる。その結果、アクチュエータ本体４の姿勢を安定させることができ、該駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…からステージ１１へ駆動力を効率良く伝達させることができる。
【０２３５】
それに加えて、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、駆動子の個数が増える、即ち、駆動子とステージ１１との当接面積が増えるため、超音波アクチュエータ８０２からステージ１１へ付与される駆動力を大きくすることができる。
【０２３６】
また、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を、設置面４０ａにおいて、厚み方向中心部を通り該厚み方向に直交する直線に対して線対称な位置に配置することによって、押圧力を駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…からステージ１１へ厚み方向について均等に伝えることができる。
【０２３７】
さらに、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を前記式（１）を満たすように配置することによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…それぞれの間の間隔を等間隔にすることができ、押圧力を各駆動子８０８ａ（８０８ｂ）からステージ１１へ均等に伝えることができる。
【０２３８】
また、近年、電子機器の小型化にともない超音波アクチュエータ８０２も小型化が求められているが、超音波アクチュエータ８０２を小型化した場合、効率を低下させてしまう虞があった。すなわち、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…の形状がアクチュエータ本体４に対して相対的に大きくなってしまい、前述のようにアクチュエータ本体４の屈曲振動の腹の部分に駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を設けた構成ではアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害してしまい、その結果、効率を低下させてしまう虞があった。
【０２３９】
それに対し、本実施形態では、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…を、アクチュエータ本体４の長手方向の各位置（駆動子群８０８Ａ，８０８Ｂの位置）において、厚み方向に延びる直線Ｌ，Ｌ上に並ぶように配置することによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の屈曲振動によって波打つ長辺側面に設けるにもかかわらず、該駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…がアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができる。さらに、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…の形状を球状とすることによって、駆動子８０８ａ，…，８０８ｂ，…とアクチュエータ本体４の設置面４０ａとの接触面積を小さくでき、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することをさらに抑制することができる。その結果、超音波アクチュエータ８０２としての効率を向上させることができる。ここで、「球状」とは、厳密な球形状に限られず、駆動子８０８ａ（８０８ｂ）が圧電素子ユニット４０に対して概略点接触となるような実質的な球形状も含む意味である。
【０２４０】
さらに、駆動子８０８ａ（８０８ｂ）を球状とすることによって、円柱状の駆動子２０８ａ（２０８ｂ）に比べて製造しやすいため、駆動子８０８ａ（８０８ｂ）のコストを低減することができる。
【０２４１】
《発明の実施形態９》
続いて、本発明の実施形態９に係る超音波アクチュエータ９０２について説明する。
【０２４２】
実施形態９に係る超音波アクチュエータ９０２は、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の形状が円柱状である点で、駆動子８０８ａ（８０８ｂ）が球状である前記実施形態８と異なる。
【０２４３】
詳しくは、超音波アクチュエータ９０２では、図２２に示すように、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａにおける２次モードの屈曲振動の２箇所の腹の位置に、駆動子群９０８Ａ，９０８Ｂが設けられている。これら駆動子群９０８Ａ，９０８Ｂは、それぞれ２つの駆動子９０８ａ，９０８ａと駆動子９０８ｂ，９０８ｂとで構成されている。これら駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…はそれぞれ同じ円柱状をしている。
【０２４４】
各駆動子９０８ａ（９０８ｂ）は実施形態８と同様の接着剤８２にて圧電素子ユニット４０に固定されている。こうして、各駆動子９０８ａ（９０８ｂ）は、圧電素子ユニット４０の設置面４０ａに対して線接触状に取り付けられている。ここで、「線接触状」とは、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）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９０８ａ（９０８ｂ）と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子９０８ａ（９０８ｂ）と設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。また、「円柱状」とは、厳密な円柱形状に限られず、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）が設置面４０ａに対して概略線接触となるような実質的な円柱形状も含む意味である。
【０２４５】
ここで駆動子群９０８Ａ，９０８Ｂにおける駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…の配置について説明する。ただし、駆動子群９０８Ａと駆動子群９０８Ｂとでは、設置面４０ａにおける長手方向位置が異なるだけでその他の構成は同様であるため、以下では駆動子群９０８Ａについてのみ説明し、駆動子群９０８Ｂの説明は省略する。
【０２４６】
駆動子群９０８Ａでは、図２３に示すように、駆動子９０８ａ，９０８ａが圧電素子ユニット４０の厚み方向、即ち、直交方向の異なる位置において該直交方向に延びる直線Ｌ上に並んで設けられている。このとき、各駆動子９０８ａは、その円柱の軸が直交方向を向くように配設されている。つまり、２つの駆動子９０８ａ，９０８ａは、それぞれの円柱の軸が一直線上に並び、その一直線上に並んだ軸が直線Ｌと平行になっている。換言すれば、駆動子９０８ａ，９０８ａは、それぞれの円柱の軸が該駆動子９０８ａ，９０８ａが周回運動を行う平面に対して直交するように延びている。
【０２４７】
また、これら駆動子９０８ａ，９０８ａは、設置面４０ａの直交方向中心部を通り該直交方向に直交する（即ち、長手方向に延びる）直線に対して線対称な位置に配置されている。さらに、これら駆動子９０８ａ，９０８ａは直交方向において互いに等間隔に配置されていて、より詳しくは、前記式（１）を満たす位置ｔに配置されている。
【０２４８】
すなわち、本実施形態では、直交方向の最も一端側（図２３の下側）に位置する駆動子９０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁からＴ／４の位置に、直交方向の一端側から最も離れた（図２３の上側に位置する）駆動子９０８ａは、設置面４０ａの直交方向一端側の端縁から３Ｔ／４の位置に配置されている。
【０２４９】
したがって、実施形態９によれば、駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…とステージ１１との当接点を厚み方向に増やすことができ、アクチュエータ本体４が厚み方向に傾斜することを抑制することができる。その結果、アクチュエータ本体４の姿勢を安定させることができ、該駆動子９０８ａ，…，９０８ｂ，…からステージ１１へ駆動力を効率良く伝達させることができる。
【０２５０】
ここで、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の形状が円柱状の場合、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）とステージ（図示省略）との当接点をアクチュエータ本体４の厚み方向に増やすためには、その円柱状の軸方向長さを長くすることが考えられる。しかしながら、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の軸方向長さを単純に長くする構成では、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の重量が重くなり、アクチュエータ本体４の縦振動及び屈曲振動による駆動力が駆動子９０８ａ（９０８ｂ）自体を周回運動させることに消費されてしまう。そのため、アクチュエータ本体４が発生する駆動力をステージ１１の駆動に効率良く使用することができない。
【０２５１】
それに対し、本実施形態によれば、円柱状の駆動子９０８ａ（９０８ｂ）をアクチュエータ本体４の厚み方向に複数設けることによって、即ち、アクチュエータ本体４の厚み方向に延びる円柱状の駆動子を該厚み方向に複数に分割した構成となるため、駆動子群９０８Ａ（９０８Ｂ）としての重量を軽量化すると共に、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）とステージ１１との当接点をアクチュエータ本体４の厚み方向に増やすことができる。その結果、前述の効果に加えて、アクチュエータ本体４が発生する駆動力をステージ１１の駆動に効率良く使用することができる。
【０２５２】
また、駆動子９０８ａ（９０８ｂ）の形状を円柱状とすることによって、各駆動子９０８ａ（９０８ｂ）と設置面４０ａとの接触面積を小さくしてアクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができると共に、該各駆動子９０８ａ（９０８ｂ）をその円柱の軸がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向と縦振動の振動方向とに直交する方向を向くように、即ち、アクチュエータ本体４が屈曲振動を行う平面に対して直交する方向を向くように配設して設置面４０ａに取り付けることによって、アクチュエータ本体４の屈曲振動の阻害をさらに抑制することができる。
【０２５３】
その他、実施形態８と同様の作用・効果を奏することができる。
【０２５４】
《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。
【０２５５】
すなわち、前記実施形態１，３〜５，８では駆動子を接着剤８２を介して点接触状にアクチュエータ本体４に取り付けているが、図２４に示すように、環状体８３を各駆動子８ａ（８ｂ）の周囲に配してもよい。つまり、各駆動子８ａ（８ｂ）と圧電素子ユニット４０の設置面４０ａとの接触点の周囲に環状体８３を配置したものである。すなわち、各駆動子８ａ（８ｂ）は、設置面４０ａに対して点接触状に取り付けられるだけでなく、環状体８３を介しても設置面４０ａに取り付けられている。この環状体８３は、各駆動子８ａ（８ｂ）及び設置面４０ａそれぞれに対して線接触状に取り付けられている。また、各駆動子８ａ（８ｂ）と環状体８３、および環状体８３と設置面４０ａとは、それぞれ接着剤８２を介して取り付けられている。尚、各駆動子８ａ（８ｂ）は、設置面４０ａに対して点接触状には取り付けられておらず、環状体８３を介して線接触状にのみ取り付けられる構成であってもよい。ここで、「線接触状」とは、環状体８３と駆動子８ａ（８ｂ）又は設置面４０ａとが厳密に接触している状態に限られず、環状体８３と駆動子８ａ（８ｂ）又は設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該環状体８３と駆動子８ａ（８ｂ）又は設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。
【０２５６】
このように環状体８３を配置させることによって、各駆動子８ａ（８ｂ）と環状体８３、および環状体８３と設置面４０ａとの間で、それぞれの接触点を増やすことができ、これにより駆動子８ａ（８ｂ）と設置面４０ａとの接続強度を向上させることができる。環状体８３は、振動を妨げず接着強度を向上させる意味より、駆動子８ａ（８ｂ）より柔らかく、接着剤８２より堅い材質が望ましい。具体的には、アルミ、鉄などの金属や硬度の高いエポキシ、フェノールなどの樹脂である。
【０２５７】
したがって、この実施形態によれば、前記実施形態の効果に加えて、駆動子８ａ（８ｂ）の形状を球状とすると共に、各駆動子８ａ（８ｂ）とアクチュエータ本体４の設置面４０ａとの間に環状体８３を介在させて該各駆動子８ａ（８ｂ）を設置面４０ａに対して点接触状に取り付けることによって、各駆動子８ａ（８ｂ）と設置面４０ａとの接触面積を小さくすることができ、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを抑制することができる。その結果、超音波アクチュエータとしての効率を向上させることができる。
【０２５８】
また、前記実施形態の駆動子は、球状や円柱状であるが、これに限られるものではない。例えば、図２５に示すように、円柱状の駆動子１１８をその軸がアクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向、即ち、アクチュエータ本体４の短手方向を向くように配設した構成であってもよいし、図２６に示すように、先端が球面状に形成された円柱状の駆動子１２８を該先端がステージに当接するように配設した構成であってもよいし、図２７に示すように、立方体形状の駆動子１３８を採用した構成であってもよいし、図２８に示すように、断面台形の柱形状の駆動子１４８を採用した構成であってもよい。尚、図示は省略するが、設置面４０ａに取り付けられる取付面だけが球面状や円柱の側周面状に形成された駆動子であってもよい。
【０２５９】
尚、前記実施形態３〜６においては、駆動子１１８，１３８，１４８のように、駆動子のステージとの当接部が駆動力を出力する駆動方向に沿った方向に幅を有する場合には、各駆動子群において、各駆動子を該駆動方向に沿った方向にずらす量を該当接部の幅よりも大きくすることが好ましい。そうすることによって、各駆動子の当接部が、駆動子が周回運動を行う平面に直交する方向において互いに重なることがなく、つまり、駆動子とステージとの当接部の、該駆動方向に沿った方向の幅を大きく確保することができ、アクチュエータ本体の姿勢を安定的に維持することができる。
【０２６０】
また、アクチュエータ本体４の厚み方向の異なる位置に複数設けられた駆動子は、該厚み方向に延びる直線Ｌ上や直線Ｌａ上に、又は、直線Ｌを基準に配置されているが、これに限られるものではない。すなわち、駆動子は、アクチュエータ本体４の厚み方向の異なる位置に複数設けられていればよい。ただし、前述の如く、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害しない観点からも、複数の駆動子は直線Ｌ上に並んで配置されることが好ましい。
【０２６１】
さらに、駆動子の個数は、前記実施形態に限られるものではない。さらにまた、前記実施形態１，３〜６，８，９では、アクチュエータ本体４の設置面４０ａの長手方向において異なる位置に設けられた各駆動子群８Ａ，８Ｂは、それぞれの長手方向位置において、即ち、駆動子群ごとに同数の駆動子を含んでいるが、これに限られるものではない。すなわち、駆動子群ごとに異なる個数の駆動子を含む構成であってもよい。
【０２６２】
また、超音波アクチュエータを、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。
【０２６３】
また、超音波アクチュエータは、前記の構成に限られるものではない。例えば、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２を介して圧電素子ユニット４０に給電する構成ではなく、リード線を圧電素子ユニット４０に接続して給電する構成でもよい。また、圧電素子ユニット４０の振動のノード部（節の部分）を非弾性部材で支持する構成であってもよい。
【０２６４】
さらにまた、アクチュエータ本体４は圧電素子ユニット４０で構成されているが、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。
【０２６５】
また、前記実施形態３〜７においては、図２９に示すように、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面４０ｂ（この面が設置面に相当する）に円柱状の駆動子１５８が設けられた超音波アクチュエータ１５２を採用してもよい。駆動子１５８は、その軸がアクチュエータ本体４の厚み方向に対して傾斜するように配設されている。かかる構成であっても、アクチュエータ本体４が長手方向への縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとの合成振動を行うことによって駆動子１５８が周回運動を行い、ステージとの間の摩擦力を介して、該ステージを所定の可動方向（短手方向と平行な方向）へ移動させることができる。この場合、駆動方向は、アクチュエータ本体４の短手方向となるが、円柱状の駆動子１５８を厚み方向に対して傾斜させて配設することによって、駆動子１５８とステージとの当接部を該短手方向に拡げて、アクチュエータ本体４の姿勢を維持することができ、駆動子１５８からステージへ所望の駆動力を伝達させることができる。
【０２６６】
さらに、前記実施形態８，９においては、図３０に示すように、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面４０ｂ（この面が設置面に相当する）に２つの駆動子１６８，１６８が設けられた超音波アクチュエータ１６２を採用してもよい。駆動子１６８，１６８は、圧電素子ユニット４０の厚み方向に並んで設けられている。かかる構成であっても、圧電素子ユニット４０が長手方向への縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとの合成振動を行うことによって駆動子１６８，１６８が周回運動を行い、ステージとの間の摩擦力を介して、該ステージを所定の可動方向（短手方向と平行な方向）へ移動させることができる。
【０２６７】
また、前記実施形態では、超音波アクチュエータ２（２０２，…）を基台に固定すると共に、駆動子８ａ，…，８ｂ，…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３１に示すように、超音波アクチュエータ２をステージに固定する構成としてもよい。詳しくは、駆動装置１７１は、互いに平行な状態で基台に固定されたガイド１３，１３と、該ガイド１３，１３に摺動自在に取り付けられたステージ１４と、超音波アクチュエータ２とを備えている。該ガイド１３，１３のうちの一方のガイド１３には、該ガイド１３に固定された当接部材１３ａが設けられている。一方、ステージ１４には、アクチュエータ取付部１４ａが設けられている。そして、超音波アクチュエータ２は、駆動子８ａ，…，８ｂ，…が該ガイド１３の当接部材１３ａに当接する状態で、該ステージ１４のアクチュエータ取付部１４ａにケース５が取り付けられている。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８ａ，…，８ｂ，…は当接部材１３ａに対して駆動力を出力するが、該当接部材１３ａは固定されているため、超音波アクチュエータ２自体が当接部材１３ａに対して相対的にガイド１３，１３の長手方向に振動する。その結果、アクチュエータ取付部１４ａを介してケース５と連結されたステージ１４がガイド１３，１３の長手方向に駆動される。
【０２６８】
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付与されて駆動されるステージ１１は平板状であるが、これに限られるものではなく、可動体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３２に示すように、可動体は所定の軸Ｘ回りに回動可能な円板体１５であり、超音波アクチュエータの駆動子８ａ，…，８ｂ，…が該円板体１５の側周面１５ａに当接するように構成された駆動装置１８１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８ａ，…，８ｂ，…の概略楕円運動によって、該円板体１５が所定の軸Ｘ回りに回動させられる。また、図３３に示すように、可動体は所定の軸Ｘ回りに回動可能な円板体１６であり、超音波アクチュエータの駆動子８ａ，…，８ｂ，…が該円板体１６の平面部１６ａに当接するように構成された駆動装置１９１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８ａ，…，８ｂ，…の概略楕円運動によって、該円板体１６が駆動子８ａ，…，８ｂ，…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１６が所定の軸Ｘ回りに回動させられる。
【０２６９】
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】
【０２７０】
本発明の振動型アクチュエータは、駆動子が、該駆動子が周回運動を行う平面に直交する方向に複数設けられるという特徴を有し、高効率化が要求される電子機器等に有用である。また、本発明の振動型アクチュエータは、駆動子と被当接体との当接部を駆動方向に沿った方向に拡げることができ、アクチュエータ本体の姿勢を安定させることができるという特徴を有し、安定した駆動が要求される電子機器等に有用である。
【符号の説明】
【０２７１】
１，１７１，１８１，１９１        駆動装置
１１            ステージ（可動体）
２，２０２，３０２，６０２，８０２，９０２，１５２，１６２    超音波アクチュエータ
４              アクチュエータ本体
４０ａ          長辺側面（設置面）
４０ｂ          短辺側面（設置面）
６２            付勢ゴム（付勢部材）
８Ａ，２０８Ａ，３０８Ａ，４０８Ａ，５０８Ａ，６０８Ａ，８０８Ａ，９０８Ａ    第１駆動子群（駆動子群）
８Ｂ，２０８Ｂ，３０８Ｂ，４０８Ｂ，５０８Ｂ，６０８Ｂ，８０８Ｂ，９０８Ｂ    第２駆動子群（駆動子群）
８ａ，２０８ａ，３０８ａ，４０８ａ，５０８ａ，６０８ａ，７０８ａ，８０８ａ，９０８ａ    第１駆動子（駆動子）
８ｂ，２０８ｂ，３０８ｂ，４０８ｂ，５０８ｂ，６０８ｂ，７０８ｂ，８０８ｂ，９０８ｂ    第２駆動子（駆動子）
１１８，１２８，１３８，１４８        駆動子（第１駆動子、第２駆動子）
８３            環状体
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向に駆動力を出力する駆動子とを備え、
前記駆動子は、前記設置面上において、前記駆動方向に沿った方向における異なる位置に設けられた第１駆動子と第２駆動子とを含んでおり、
前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、該第１及び第２駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向における異なる位置に位置する振動型アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、該第１及び第２駆動子の前記直交方向の幅以上、該直交方向にずれている請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１及び第２駆動子はそれぞれ、当接部を介して当接対象に当接するように構成されており、
前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、該第１及び第２駆動子の前記当接部の前記直交方向の幅以上、該直交方向にずれている請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１駆動子と前記第２駆動子とは、それぞれｎ（ｎは１以上の整数）個ずつ設けられており、
前記直交方向において、一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の該第１駆動子と該第２駆動子との該直交方向中間位置ｔは、下記式（１）を満たす請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：前記設置面上における、前記直交方向の一端を基準としたときの該直交方向の位置
ｎ：前記直交方向に並ぶ前記駆動子の総数
Ｔ：前記設置面の前記直交方向寸法
【請求項５】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記直交方向は、該屈曲振動の振動方向と該縦振動の振動方向とに直交する方向である請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項６】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、球面状に形成された取付部を介して前記設置面に対して点接触状に取り付けられている請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項７】
前記設置面上において前記駆動子と該設置面との接触部を囲むように設けられた環状体をさらに備え、
前記駆動子は、さらに前記環状体を介して前記アクチュエータ本体の前記設置面に取り付けられている請求項６に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項８】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、円柱の側周面状に形成された取付部を介して、該円柱の軸方向が前記直交方向と一致する状態で前記設置面に対して線接触状に取り付けられている請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項９】
相対移動可能な固定体及び可動体と、
前記固定体及び可動体の間に介設される請求項１に記載の振動型アクチュエータとを備えた駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、
前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えた駆動装置。
【請求項１０】
圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子とを備え、
前記駆動子は、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に複数個設けられると共に、該直交方向に設けられた駆動子で駆動子群を構成し、
前記駆動子群における複数の前記駆動子は、前記駆動方向に沿った方向にずれた位置に配置されている振動型アクチュエータ。
【請求項１１】
前記駆動子群は、複数設けられると共に、それぞれ前記設置面上の前記駆動方向に沿った方向の異なる位置に配置されており、
前記各駆動子群における複数の前記駆動子は、前記設置面上において、前記直交方向に対して傾斜した所定の配列方向に配列されており、
前記駆動子群それぞれにおける前記配列方向は、互いに平行である請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１２】
前記駆動子群は、複数設けられると共に、それぞれ前記設置面上の前記駆動方向に沿った方向の異なる位置に配置されており、
前記各駆動子群における複数の前記駆動子は、前記設置面上において、前記直交方向に対して傾斜した所定の配列方向に配列されており、
少なくとも一の前記駆動子群における前記配列方向は、前記直交方向に対して傾斜する向きが他の前記駆動子群における前記配列方向と反対になっている請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１３】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動方向に沿った方向は、前記縦振動の振動方向であり、
前記各駆動子群において、
複数の前記駆動子は、前記屈曲振動の腹の部分を挟んで前記縦振動の振動方向の一側と他側とにそれぞれ配置されていると共に、
前記縦振動の振動方向の一側に位置する駆動子と他側に位置する駆動子とは、前記屈曲振動の腹の部分までの距離が等しい請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１４】
前記駆動子は、当接部を介して当接対象に当接するように構成されており、
前記駆動子群における前記各駆動子のずれ量は、前記駆動子の前記当接部の前記駆動方向に沿った方向の幅よりも大きい請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１５】
前記駆動子群において、前記直交方向における一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の前記駆動子は、下記式（１）を満たす位置ｔに配置されている請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：前記設置面上における、前記直交方向の一端を基準としたときの該直交方向の位置
ｎ：前記直交方向に並ぶ前記駆動子の総数
Ｔ：前記設置面の前記直交方向寸法
である。
【請求項１６】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が球面状に形成されて、該設置面に対して点接触状に取り付けられている請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１７】
前記設置面上において前記駆動子と該設置面との接触部を囲むように設けられた環状体をさらに備え、
前記駆動子は、さらに前記環状体を介して前記アクチュエータ本体の前記設置面に取り付けられている請求項１６に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１８】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が円柱の側周面状に形成されて、該円柱の軸方向が前記直交方向と一致する状態で該設置面に対して線接触状に取り付けられている請求項１０に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１９】
圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子とを備え、
前記駆動子は、柱状に形成されると共にその軸方向が該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向に対して傾斜した状態で配設されている振動型アクチュエータ。
【請求項２０】
前記駆動子は、複数設けられると共に、それぞれ前記設置面上の前記駆動方向に沿った方向の異なる位置に配置されており、
前記駆動子の前記軸方向は、互いに平行である請求項１９に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２１】
前記駆動子は、複数設けられると共に、それぞれ前記設置面上の前記駆動方向に沿った方向の異なる位置に配置されており、
少なくとも一の前記駆動子の前記軸方向は、前記直交方向に対して傾斜する向きが他の前記駆動子の前記軸方向と反対になっている請求項１９に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２２】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が円柱の側周面状に形成されて、該設置面に対して線接触状に取り付けられている請求項１９に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２３】
相対移動可能な固定体及び可動体と、
前記固定体及び可動体の間に介設される請求項１０又は１９に記載の振動型アクチュエータとを備えた駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、
前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えた駆動装置。
【請求項２４】
圧電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が異なる複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の一の側面である設置面上に設けられて、該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駆動子とを備え、
前記駆動子は、該駆動子が周回運動を行う平面に対して直交する直交方向において異なる位置に複数設けられている振動型アクチュエータ。
【請求項２５】
前記アクチュエータ本体は、屈曲振動と縦振動とを行い、
前記直交方向は、該屈曲振動の振動方向と該縦振動の振動方向とに直交する方向である請求項２４に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２６】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記直交方向に延びる直線上に複数設けられている請求項２５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２７】
前記駆動子は、前記設置面上において、前記直交方向に直交し且つ該直交方向の中心を通る直線に対して線対称な位置に配置されている請求項２４に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項２８】
前記直交方向における一端側からＮ番目（Ｎ＝１，２，…，ｎ）の前記駆動子は、下記式（１）を満たす位置ｔに配置されている請求項２４に記載の振動型アクチュエータ。
ｔ＝｛（２Ｎ−１）／（２ｎ）｝×Ｔ  ・・・  （１）
ここで、
ｔ：前記設置面上における、前記直交方向の一端を基準としたときの該直交方向の位置
ｎ：前記直交方向に並ぶ前記駆動子の総数
Ｔ：前記設置面の前記直交方向寸法
である。
【請求項２９】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が球面状に形成されて、該設置面に対して点接触状に取り付けられている請求項２５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３０】
前記設置面上において前記駆動子と該設置面との接触部を囲むように設けられた環状体をさらに備え、
前記駆動子は、さらに前記環状体を介して前記アクチュエータ本体の前記設置面に取り付けられている請求項２９に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３１】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面との取付面が円柱の側周面状に形成されて、該円柱の軸方向が前記直交方向と一致する状態で該設置面に対して線接触状に取り付けられている請求項２５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３２】
前記設置面は、前記アクチュエータ本体における屈曲振動の振動方向を向く面であって、
前記駆動子は、前記設置面において前記屈曲振動の腹の部分に取り付けられている請求項２５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３３】
相対移動可能な固定体及び可動体と、
前記固定体及び可動体の間に介設される請求項２４に記載の振動型アクチュエータとを備えた駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記固定体及び可動体の一方に当接する状態で該固定体及び可動体の他方に配設されており、
前記駆動子を固定体及び可動体の一方に押圧するように前記アクチュエータ本体を付勢する付勢部材をさらに備えた駆動装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008152820.tif 000036
【図２】
2008152820.tif 000037
【図３】
2008152820.tif 000038
【図４】
2008152820.tif 000039
【図５】
2008152820.tif 000040
【図６】
2008152820.tif 000041
【図７】
2008152820.tif 000042
【図８】
2008152820.tif 000043
【図９】
2008152820.tif 000044
【図１０】
2008152820.tif 000045
【図１１】
2008152820.tif 000046
【図１２】
2008152820.tif 000047
【図１３】
2008152820.tif 000048
【図１４】
2008152820.tif 000049
【図１５】
2008152820.tif 000050
【図１６】
2008152820.tif 000051
【図１７】
2008152820.tif 000052
【図１８】
2008152820.tif 000053
【図１９】
2008152820.tif 000054
【図２０】
2008152820.tif 000055
【図２１】
2008152820.tif 000056
【図２２】
2008152820.tif 000057
【図２３】
2008152820.tif 000058
【図２４】
2008152820.tif 000059
【図２５】
2008152820.tif 000060
【図２６】
2008152820.tif 000061
【図２７】
2008152820.tif 000062
【図２８】
2008152820.tif 000063
【図２９】
2008152820.tif 000064
【図３０】
2008152820.tif 000065
【図３１】
2008152820.tif 000066
【図３２】
2008152820.tif 000067
【図３３】
2008152820.tif 000068
【国際調査報告】
2008152820.tif 000069
2008152820.tif 000070