(57)【要約】【課題】被駆動体の移動を円滑に行うことができるリニア駆動機構を提供する。【解決手段】リニア駆動機構１０は、光軸方向に沿って移動する移動体ユニット１１と、ズームレンズユニット１２とを備え、移動体ユニット１１は、長尺状の摩擦部材１３を間に挟む上側振動子ユニット２１及び下側振動子ユニット２２と、上基台１４と、下基台１５と、上基台１４を連結軸１６の周りに回転させて上側振動子ユニット２１を摩擦部材１３に接触させ、且つ下基台１５をガイド軸１７の周りに回転させて下側振動子ユニット２２を摩擦部材１３に接触させるコイルばね２０とを有し、ズームレンズユニット１２は、連結部材２９を下基台１５に対して押圧するねじりばね３０を有し、ねじりばね３０の押圧力の方向はガイド軸１７と交差する。【選択図】図７
2019003038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦部材を間に挟むように配置されて前記摩擦部材と接触する第１の振動子及び第２の振動子と、
移動体の移動方向に平行な第１の軸に回転自在に支持され、前記第１の振動子を保持する第１の保持部材と、
前記移動方向に平行な第２の軸へ回転自在に支持され、前記第２の振動子を保持する第２の保持部材と、
前記第１の保持部材を前記第１の軸の周りに回転させて前記第１の振動子を前記摩擦部材に加圧接触させ、且つ前記第２の保持部材を前記第２の軸の周りに回転させて前記第２の振動子を前記摩擦部材に加圧接触させる付勢手段と、
前記第１の保持部材又は前記第２の保持部材と被駆動体とを連結する連結部材と、
前記連結部材を前記移動体に対して押圧する押圧手段と、を備え、
前記連結部材が前記第１の保持部材と連結する場合、前記押圧手段の押圧力の方向は前記第１の軸と交差し、
前記連結部材が前記第２の保持部材と連結する場合、前記押圧手段の押圧力の方向は前記第２の軸と交差することを特徴とするリニア駆動機構。
【請求項２】
前記連結部材及び前記移動体の一方に、前記連結部材の押圧方向に沿って凹む凹部を設け、前記連結部材及び前記移動体のもう一方に前記凹部と係合する凸部を設けることを特徴とする請求項１に記載のリニア駆動機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のリニア駆動機構と、
前記被駆動体に保持された光学素子と、
前記被駆動体を前記移動体の移動方向に沿って案内する案内部材と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のリニア駆動機構と、
前記被駆動体に保持された光学素子と、
前記被駆動体を前記移動体の移動方向に沿って案内する案内部材と、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のリニア駆動機構と、
前記被駆動体に保持されたステージと、
前記被駆動体を前記移動体の移動方向に沿って案内する案内部材と、を備えることを特徴とするステージ移動装置。
【請求項６】
摩擦部材を間に挟むように配置されて前記摩擦部材に接触する第１の振動子及び第２の振動子と、
移動体の移動方向に平行な第１の軸へ回転自在に支持され、前記第１の振動子を保持する第１の保持部材と、
前記移動方向に平行な第２の軸へ回転自在に支持され、前記第２の振動子を保持する第２の保持部材と、
前記第１の保持部材を前記第１の軸の周りに回転させて前記第１の振動子を前記摩擦部材に加圧接触させ、且つ前記第２の保持部材を前記第２の軸の周りに回転させて前記第２の振動子を前記摩擦部材に加圧接触させる付勢手段と、
前記第１の保持部材又は前記第２の保持部材と被駆動体とを連結する連結部材と、
前記連結部材を前記移動体に対して押圧する押圧手段と、
前記第１の振動子の前記摩擦部材に対する接触力及び前記第２の振動子の前記摩擦部材に対する接触力を均衡させる均衡化構成と、を備えることを特徴とするリニア駆動機構。
【請求項７】
前記摩擦部材の前記第１の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記第１の軸の中心から前記第１の振動子の前記摩擦部材に対する接触位置までの距離を第１の距離ａ１とし、
前記摩擦部材の前記第２の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記第２の軸の中心から前記第２の振動子の前記摩擦部材に対する接触位置までの距離を第２の距離ａ２とした場合、
前記均衡化構成では、
前記連結部材が前記第１の保持部材と連結するときは、ａ１＞ａ２が成立し、
前記連結部材が前記第２の保持部材と連結するときは、ａ２＞ａ１  が成立することを特徴とする請求項６記載のリニア駆動機構。
【請求項８】
前記付勢手段の付勢力をＴとし、
前記押圧手段の押圧力をＧとし、
前記摩擦部材の前記第１の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記付勢手段及び前記第１の保持部材の係合位置から前記第１の軸までの距離をｂ１とし、
前記摩擦部材の前記第２の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記付勢手段及び前記第２の保持部材の係合位置から前記第２の軸までの距離をｂ２とした場合、
前記均衡化構成では、
前記連結部材が前記第１の保持部材と連結するときは、前記摩擦部材の前記第１の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記第１の保持部材における前記連結部材の押圧位置から前記第１の軸までの距離をｃ１とすると、ａ１＝（Ｔ×ｂ１＋Ｇ×ｃ１）／（Ｔ×ｂ２）×ａ２が成立し、
前記連結部材が前記第２の保持部材と連結するときは、前記摩擦部材の前記第２の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記第２の保持部材における前記連結部材の押圧位置から前記第２の軸までの距離をｃ２とすると、ａ２＝（Ｔ×ｂ２＋Ｇ×ｃ２）／（Ｔ×ｂ１）×ａ１が成立することを特徴とする請求項７記載のリニア駆動機構。
【請求項９】
前記摩擦部材の前記第１の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記付勢手段及び前記第１の保持部材の係合位置から前記第１の軸までの距離をｂ１とし、
前記摩擦部材の前記第２の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記付勢手段及び前記第２の保持部材の係合位置から前記第２の軸までの距離をｂ２とした場合、
前記均衡化構成では、
前記連結部材が前記第１の保持部材と連結するときは、ｂ２＞ｂ１が成立し、
前記連結部材が前記第２の保持部材と連結するときは  ｂ１＞ｂ２  が成立することを特徴とする請求項６記載のリニア駆動機構。
【請求項１０】
前記付勢手段の付勢力をＴとし、
前記押圧手段の押圧力をＧとし、
前記摩擦部材の前記第１の振動子との接触面と平行な方向に対する前記付勢力の傾きをθとした場合、
前記均衡化構成では、
前記連結部材が前記第１の保持部材と連結するときは、前記摩擦部材の前記第１の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記第１の保持部材における前記連結部材の押圧位置から前記第１の軸までの距離をｃ１とすると、ｂ１＝ｂ２―Ｇ×ｃ１／（Ｔ・ｃｏｓθ）が成立し、
前記連結部材が前記第２の保持部材と連結するときは、前記摩擦部材の前記第２の振動子との接触面と平行な方向に関する、前記第２の保持部材における前記連結部材の押圧位置から前記第２の軸までの距離をｃ２とすると、ｂ２＝ｂ１―Ｇ×ｃ２／（Ｔ・ｃｏｓθ）が成立することを特徴とする請求項９記載のリニア駆動機構。
【請求項１１】
前記連結部材及び前記移動体の一方に、前記連結部材の押圧方向に沿って凹む凹部を設け、前記連結部材及び前記移動体のもう一方に前記凹部と係合する凸部を設けることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のリニア駆動機構。
【請求項１２】
請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のリニア駆動機構と、
前記被駆動体に保持された光学素子と、
前記被駆動体を前記移動体の移動方向に沿って案内する案内部材と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のリニア駆動機構と、
前記被駆動体に保持された光学素子と、
前記被駆動体を前記移動体の移動方向に沿って案内する案内部材と、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１４】
請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のリニア駆動機構と、
前記被駆動体に保持されたステージと、
前記被駆動体を前記移動体の移動方向に沿って案内する案内部材と、を備えることを特徴とするステージ移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波モータを用いて被駆動体を駆動するリニア駆動機構、撮像装置、レンズ鏡筒及びステージ移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気−機械エネルギー変換素子である圧電素子を用いた超音波モータは、無音動作、広範囲な駆動速度及び高トルク出力等の特徴を有する。また、超音波モータは被駆動体を摩擦摺動によって駆動することから被駆動体へ加圧接触する。これにより、無通電時であっても被駆動体を保持可能という特徴も有する。これらの特徴を鑑みて、超音波モータは、精密駆動を必要とする機器に用いられ、例えば、カメラのレンズ鏡筒におけるレンズの駆動源として好適に用いられる（例えば、特許文献１参照）。ここで、超音波モータは圧電素子が接合されて長尺状の摩擦部材に加圧接触する振動子を有し、振動子に発生する超音波振動によって振動子と摩擦部材を相対的に直進移動させる。これにより、振動子が摩擦部材に沿って移動するが、振動子にはレンズを保持する保持部材が連結されているため、レンズが摩擦部材の延伸方向（光軸方向）に沿って駆動される。
【０００３】
また、超音波モータの数を増やすと駆動力が比例して増加することから、複数の超音波モータを用いたリニア駆動機構が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。このリニア駆動機構では、移動体が長尺状の摩擦部材を上下から挟むように配置された２つの保持部材を備え、各保持部材は振動子を摩擦部材に加圧接触させる。各振動子において超音波振動が励起されると、摩擦部材に対する振動子の接触部に生じた楕円運動によって各振動子が摩擦部材に摩擦摺動し、各保持部材とともに摩擦部材の延伸方向に移動する。これにより、移動体に連結される被駆動体が摩擦部材の延伸方向に駆動される。
【０００４】
図１４は、従来の２つの超音波モータを用いたリニア駆動機構の構成を概略的に示す断面図である。リニア駆動機構１４０では、摩擦部材１４１が図中の上下から上基台１４２及び下基台１４３によって挟まれる。上基台１４２は摩擦部材１４１と平行に配置される第１の軸１４４を中心に回転し、下基台１４３は摩擦部材１４１と平行に配置される第２の軸１４５を中心に回転する。また、上基台１４２及び下基台１４３の回転中心と反対側の端部には、上基台１４２及び下基台１４３を連結するようにコイルばね１４６が懸架され、コイルばね１４６は上基台１４２及び下基台１４３を互いに接近するように回動させる。上基台１４２及び摩擦部材１４１の間には振動子ユニット１４７が配置され、下基台１４３及び摩擦部材１４１の間には振動子ユニット１４８が配置される。各振動子ユニット１４７，１４８は上基台１４２及び下基台１４３の回動によって摩擦部材１４１に加圧接触する。各振動子ユニット１４７，１４８において超音波振動が励起されると、各振動子ユニット１４７，１４８は摩擦部材１４１と摩擦摺動し、上基台１４２及び下基台１４３とともに摩擦部材１４１の延伸方向に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１３３８６４号公報
【特許文献２】特開２０１５−５３７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、リニア駆動機構１４０では、例えば、レンズを保持するズームレンズホルダ１４９が連結部材１５０を介して下基台１４３に連結される。連結部材１５０及び下基台１４３の連結機構は、例えば、下基台１４３から下方に突出するピン１５１と、連結部材１５０に設けられてピン１５１に係合するピン溝１５２とによって構成される。また、ピン１５１とピン溝１５２の係合を維持するために、連結部材１５０にねじりばね１５３が設けられて連結部材１５０が下基台１４３へ向けて付勢される。
【０００７】
このとき、上基台１４２では、コイルばね１４６の弾性力に起因して第１の軸１４４周りのモーメントが発生し、該モーメントに起因する押圧力によって振動子ユニット１４７が摩擦部材１４１に加圧接触する。一方、下基台１４３では、コイルばね１４６の弾性力に起因して第２の軸１４５周りのモーメントが発生し、該モーメントに起因する押圧力によって振動子ユニット１４８が摩擦部材１４１に加圧接触する。ここで、第２の軸１４５周りには、ねじりばね１５３の付勢力にも起因してモーメントが発生する。したがって、下基台１４３における第２の軸１４５周りのモーメントは、上基台１４２における第１の軸１４４周りのモーメントよりも大きくなる。その結果、第１の軸１４４周りのモーメントによって生じる振動子ユニット１４７の加圧接触力と、第２の軸１４５周りのモーメントによって生じる振動子ユニット１４８の加圧接触力とは異なる。すなわち、振動子ユニット１４７，１４８の加圧接触力のバランスが崩れるが、振動子ユニット１４７，１４８の加圧接触力のバランスが崩れると、一方の振動子ユニットが他方の振動子ユニットの移動を阻害するおそれがある。また、一方の振動子ユニットの消耗が他方の振動子ユニットの消耗よりも大きくなり、リニア駆動機構１４０の寿命を短くするおそれもある。
【０００８】
本発明の目的は、被駆動体の移動を円滑に行うことができるとともに、寿命を長くすることができるリニア駆動機構、撮像装置、レンズ鏡筒及びステージ移動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のリニア駆動機構は、摩擦部材を間に挟むように配置されて前記摩擦部材と接触する第１の振動子及び第２の振動子と、移動体の移動方向に平行な第１の軸に回転自在に支持され、前記第１の振動子を保持する第１の保持部材と、前記移動方向に平行な第２の軸へ回転自在に支持され、前記第２の振動子を保持する第２の保持部材と、前記第１の保持部材を前記第１の軸の周りに回転させて前記第１の振動子を前記摩擦部材に加圧接触させ、且つ前記第２の保持部材を前記第２の軸の周りに回転させて前記第２の振動子を前記摩擦部材に加圧接触させる付勢手段と、前記第１の保持部材又は前記第２の保持部材と被駆動体とを連結する連結部材と、前記連結部材を前記移動体に対して押圧する押圧手段と、を備え、前記連結部材が前記第１の保持部材と連結する場合、前記押圧手段の押圧力の方向は前記第１の軸と交差し、前記連結部材が前記第２の保持部材と連結する場合、前記押圧手段の押圧力の方向は前記第２の軸と交差することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被駆動体の移動を円滑に行うことができるとともに、寿命を長くすることができるリニア駆動機構、撮像装置、レンズ鏡筒及びステージ移動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリニア駆動機構が適用される撮像装置のレンズ鏡筒の内部構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに関する断面図である。
【図３】下基台の凸部及び連結部材の凹部の係合状態を示す拡大断面図である。
【図４】下側振動子ユニットの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図５】下側振動子ユニットの構成を簡略化した振動体の斜視図である。
【図６】図５の振動体において励起される各振動モードを説明するための斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。
【図１４】従来の２つの超音波モータを用いたリニア駆動機構の構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施の形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係るリニア駆動機構が適用される撮像装置（カメラ）のレンズ鏡筒の内部構造を概略的に示す斜視図である。図２は、図１の線Ａ−Ａに関する断面図である。なお、図１及び図２において、レンズ鏡筒の内部構造であるズームレンズユニットのズームレンズ、ズームレンズホルダ及びガイド軸以外の部品、並びにリニア駆動機構を覆う筐体の図示が省略されている。
【００１４】
図１及び図２において、リニア駆動機構１０は移動体ユニット１１と、ズームレンズユニット１２（被駆動体）とを備える。移動体ユニット１１は、長方形状の断面を有し且つ光軸Ｌに沿って配置される長尺平板状の摩擦部材１３を上下から挟むように配置された上基台１４（第１の保持部材）及び下基台１５（第２の保持部材）を有する。上基台１４は光軸Ｌ（移動方向）と平行に配置される連結軸１６（第１の軸）を中心に回転自在に支持され、下基台１５は光軸Ｌと平行に配置されるガイド軸１７（第２の軸）を中心に回転自在に支持される。連結軸１６は上基台１４及び下基台１５のそれぞれに設けられる嵌合穴に挿嵌されることにより、上基台１４及び下基台１５を連結する。ガイド軸１７は下基台１５に設けられるガイド穴に遊合し、光軸Ｌに沿って延出する。ガイド軸１７は、移動体ユニット１１が移動する際に移動体ユニット１１を光軸Ｌに沿って案内する。上基台１４の連結軸１６とは反対側の端部には係合部としてのフック１８が形成され、下基台１５のガイド軸１７とは反対側の端部には係合部としてのフック１９が形成される。フック１８，１９には、上基台１４及び下基台１５を連結するように、コイルばね２０（付勢手段）が摩擦部材１３の上側接触面１３ａや下側接触面１３ｂに対する垂直な方向（以下、単に「垂直方向」という。）（図２中のＹ方向）に沿って懸架される。コイルばね２０は弾性力（付勢力）により、上基台１４及び下基台１５を互いに接近させるように、上基台１４を連結軸１６周りに回動させ、下基台１５をガイド軸１７周りに回動させる。上基台１４及び摩擦部材１３の間には上側振動子ユニット２１（第１の振動子）が配置され、下基台１５及び摩擦部材１３の間には下側振動子ユニット２２（第２の振動子）が配置される。上基台１４は上側振動子ユニット２１を保持し、回動によって上側振動子ユニット２１を摩擦部材１３の上側接触面１３ａに加圧接触させる。下基台１５は下側振動子ユニット２２を保持し、回動によって下側振動子ユニット２２を摩擦部材１３の下側接触面１３ｂに加圧接触させる。後述するように、上側振動子ユニット２１及び下側振動子ユニット２２において超音波振動が励起されると、上側振動子ユニット２１及び下側振動子ユニット２２は摩擦部材１３と摩擦摺動し、上基台１４及び下基台１５とともに光軸Ｌに沿って移動する。
【００１５】
ズームレンズユニット１２は、光軸Ｌ上に配置されるズームレンズ２３（光学素子）を保持する略リング状部材からなるズームレンズホルダ２４を有する。ズームレンズホルダ２４は光軸Ｌと平行に配置される２つのガイド軸２５，２６（案内部材）と係合する。各ガイド軸２５，２６は、ズームレンズホルダ２４が移動する際にズームレンズホルダ２４を光軸Ｌに沿って案内する。ズームレンズホルダ２４における移動体ユニット１１の近傍には突出するように連結基台２７が設けられ、連結基台２７は光軸Ｌと平行に配置される連結軸２８を中心に回動可能に連結部材２９を支持する。連結基台２７には連結軸２８を巻回するようにねじりばね３０（押圧手段）が設けられ、ねじりばね３０は連結部材２９を上方に向けて押圧する。リニア駆動機構１０では、下基台１５が下方に向けて突出する凸部３１を有し、連結部材２９が上方に向けて開口する凹部３２を有する。ねじりばね３０が連結部材２９を上方に向けて押圧する際、凸部３１が凹部３２に係合する。
【００１６】
図３は、下基台の凸部及び連結部材の凹部の係合状態を示す拡大断面図である。図３に示すように、凹部３２は図中上方、すなわち、ねじりばね３０による連結部材２９の押圧方向に沿って断面逆三角形状に凹むため、凸部３１は凹部３２へ安定的に係合する。リニア駆動機構１０では、ねじりばね３０によって凸部３１及び凹部３２が常時係合するため、移動体ユニット１１が移動する際、移動体ユニット１１に引きずられてズームレンズユニット１２が駆動される。
【００１７】
図４は、下側振動子ユニットの構成を概略的に示す分解斜視図である。図４において、下側振動子ユニット２２は、振動板３３と、振動板３３の上面（以下、「接触面」という。）に設けられた２つの突起部３４と、接触面とは反対側の面に接着される電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子３５とを有する。振動板３３は、例えば、ＳＵＳ４２０Ｊ２等の金属材料からなる長方形状の板状部材によって構成される。突起部３４は、ばね性を有する形状で形成され、例えば、振動板３３を構成する板状部材とプレス加工等によって一体的に形成される。なお、突起部３４は振動板３３と一体的に形成に形成される必要は無く、例えば、各突起部３４が別部材として構成され、溶接等によって振動板３３に固定されていてもよい。また、突起部３４の数は２つに限られず、少なくとも１つの突起部３４が接触面に設けられればよい。下側振動子ユニット２２では、後述するように、突起部３４の先端部が摩擦部材１３の下側接触面１３ｂと摩擦摺動する。したがって、突起部３４の先端部には、耐摩耗性を高めるための焼入処理等の硬化処理が施されることが好ましい。また、振動板３３の両端には固定部３６が形成され、各固定部３６はピン穴３７を有する。
【００１８】
下側振動子ユニット２２は支持部材３８によって支持される。支持部材３８は、長尺状の板状部材によって構成され、両端近傍に形成される上方に向けて突出する２つの円柱状の位置決めピン３９を有する。支持部材３８が下側振動子ユニット２２を支持する際、各位置決めピン３９は各固定部３６のピン穴３７に挿入される。これにより、下側振動子ユニット２２の支持部材３８に対する位置が規定される。なお、各固定部３６は支持部材３８へ接着又は溶着によって接合される。また、支持部材３８は下基台１５へ取り付けられるが、支持部材３８には２つの貫通穴４０が形成され、各貫通穴４０には下基台１５から上方へ突出する２つの位置決めピン４１が挿入される。これにより、支持部材３８の下基台１５に対する位置が規定される。ここで、各貫通穴４０の直径は各位置決めピン４１の直径よりも大きく設定されるため、支持部材３８は各位置決めピン４１の突出方向、すなわち、上下方向に関して移動自在である。
【００１９】
圧電素子３５は電気−機械エネルギー変換素子であり、接着剤を用いて振動板３３に接合される。圧電素子３５は、長方形状の圧電セラミックスの両面に所定形状の電極が形成された構造を有する。圧電素子３５の電極には、不図示のフレキシブル配線板等を介して、所定の周波数の駆動電圧（交流電圧）が印加される。これにより、下側振動子ユニット２２に後述するＡモードの振動とＢモードの振動が励起される。励起された振動は振動板３３へ伝達され、２つの突起部３４を結ぶ方向（光軸Ｌの方向）と突起部３４の突出方向で規定される面内において、突起部３４の先端部に楕円運動を行わせることができる。
【００２０】
下基台１５に取り付けられた下側振動子ユニット２２は、ガイド軸１７周りに回動する下基台１５によって摩擦部材１３の下側接触面１３ｂへ加圧接触する。詳細には、突起部３４の先端部が摩擦部材１３の下側接触面１３ｂへ加圧接触する。このとき、突起部３４が行う楕円運動により、摩擦部材１３は下側振動子ユニット２２によって摩擦駆動され、下側振動子ユニット２２に対して相対的に光軸Ｌの方向に移動する。リニア駆動機構１０では、摩擦部材１３はレンズ鏡筒の本体等に支持されて光軸Ｌの方向に移動することがないため、反作用として下側振動子ユニット２２が光軸Ｌの方向に移動する。
【００２１】
また、下側振動子ユニット２２では、支持部材３８が略中央に形成される矩形の開口部を有し、該開口部には押圧部材４２及び振動絶縁部材４３が配置される。すなわち、下基台１５は押圧部材４２及び振動絶縁部材４３を介して下側振動子ユニット２２（圧電素子３５）を押圧する。振動絶縁部材４３は、例えば、フェルト、又は合成皮革やゴム、モルトプレーン等の弾性部材からなり、圧電素子３５に励起された振動を下基台１５が減衰するのを防止する。これにより、圧電素子３５に励起された振動は振動板３３へ効率良く伝達され、突起部３４が行う楕円運動を助長する。なお、振動絶縁部材４３を押圧部材４２に接着することにより、振動絶縁部材４３を圧電素子３５へ安定的に押圧することができる。また、振動絶縁部材４３は圧電素子３５に接着されてもよい。
【００２２】
下基台１５は端部において上方に突出するリブ４４を有し、該リブ４４及び支持部材３８の間に支持部材３８をリブ４４の反対側へ付勢するためのばね４５が設けられる。当該ばね４５の弾性力により、各位置決めピン４１の少なくとも一方が支持部材３８の貫通穴４０の側面に押圧され、支持部材３８の下基台１５に対する位置が安定する。なお、上側振動子ユニット２１は下側振動子ユニット２２の構成と同様の構成を有するため、上側振動子ユニット２１の構成についての説明は省略する。
【００２３】
次に、上側振動子ユニット２１や下側振動子ユニット２２の駆動原理について説明する。図５に示すように、例えば、下側振動子ユニット２２の構成を簡略化した振動体を用いて説明する。図５において、振動体５０は、振動板５１と、振動板５１の上面に設けられた２つの突起部５２と、振動板５１の下面に接着される電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子５３とを有する。
【００２４】
図６は、図５の振動体において励起される各振動モードを説明するための斜視図であり、図６（Ａ）はＡモードの振動を示し、図６（Ｂ）はＢモードの振動を示す。なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、理解を容易にするために、変位量が強調して表示される。まず、Ａモードの振動は、図中のＸ方向において２次の屈曲振動を生じるモードであり、図中のＹ方向と略平行な３本の節を有し、各突起部５２は、Ａモードの振動の振動によってＸ方向に関して往復運動を行う。このとき、各突起部５２をＡモードの振動の振動で節となる位置の近傍に設けることにより、各突起部５２のＸ方向に関する変位を大きくすることができる。また、Ｂモードは、Ｙ方向において１次の屈曲振動を生じるモードであり、Ｘ方向と略平行な２本の節を有し、各突起部５２は、Ｂモードの振動によって図中のＺ方向に関して往復運動を行う。このとき、各突起部５２をＢモードの振動で腹となる位置の近傍に設けることにより、各突起部５２のＺ方向に関する変位を大きくすることができる。振動体５０では、Ａモードの振動及びＢモードを組み合わせることにより、突起部５２の先端部に略ＸＺ面内において楕円運動を行わせ、これにより、略Ｘ方向に摩擦部材１３を摩擦駆動する駆動力を発生させることができる。
【００２５】
リニア駆動機構１０では、不図示の制御部が上側振動子ユニット２１や下側振動子ユニット２２の振動を制御することにより、上側振動子ユニット２１や下側振動子ユニット２２の移動、すなわち、移動体ユニット１１の移動を制御する。これにより、移動体ユニット１１に連結されるズームレンズユニット１２の移動が制御され、ズームレンズ２３及びズームレンズホルダ２４を所定の位置へ移動させる。
【００２６】
ここで、リニア駆動機構１０において、上基台１４では、コイルばね２０の弾性力に起因して連結軸１６周りのモーメントが発生し、該モーメントに起因する押圧力によって上側振動子ユニット２１が摩擦部材１３に加圧接触する。一方、下基台１５では、コイルばね２０の弾性力に起因してガイド軸１７周りのモーメントが発生し、該モーメントに起因する押圧力によって下側振動子ユニット２２が摩擦部材１３に加圧接触する。ここで、ガイド軸１７周りには、ねじりばね３０の押圧力にも起因してモーメントが発生する場合がある。ねじりばね３０の押圧力にも起因してモーメントが発生すると、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントは、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントよりも大きくなる。その結果、連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力よりも、ガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力が大きくなる。すなわち、上側振動子ユニット２１の加圧接触力と、下側振動子ユニット２２の加圧接触力のバランスが崩れるが、このとき、例えば、下側振動子ユニット２２が上側振動子ユニット２１の移動を阻害するおそれがある。また、下側振動子ユニット２２の消耗が上側振動子ユニット２１の消耗よりも大きくなり、リニア駆動機構１０の寿命を短くするおそれもある。本実施の形態では、これに対応して、上側振動子ユニット２１の加圧接触力と、下側振動子ユニット２２の加圧接触力とを均衡させる均衡化構成を備える。
【００２７】
図７は、本実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。なお、移動体ユニット１１やズームレンズユニット１２の構成の詳細については説明済みなので、ここでは、必要な構成要素のみに符号を付加して説明する。図７では、摩擦部材１３の上側接触面１３ａと平行な方向に関する、連結軸１６の中心から上側振動子ユニット２１の上側接触面１３ａとの接触位置までの距離をａ１と定義する。また、摩擦部材１３の下側接触面１３ｂと平行な方向に関する、ガイド軸１７の中心から下側振動子ユニット２２の下側接触面１３ｂとの接触位置までの距離をａ２と定義する。摩擦部材１３の上側接触面１３ａと平行な方向、及び摩擦部材１３の下側接触面１３ｂと平行な方向はいずれも図中のＸ方向に該当する。
【００２８】
図７において、リニア駆動機構１０では、凸部３１と凹部３２が係合する位置（押圧位置）をガイド軸１７の直下に設定する。具体的には、凸部３１と凹部３２が係合する位置と、ガイド軸１７の中心の位置を、図中Ｘ方向に関して一致させる。このとき、連結部材２９から下基台１５へ伝達されるねじりばね３０の押圧力Ｇの押圧方向はガイド軸１７の中心を指向して該中心と交差する。したがって、ねじりばね３０の押圧力に起因してモーメントが発生することがない。これにより、上基台１４における連結軸１６周りのモーメント及び下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントのいずれも、コイルばね２０の弾性力のみに起因して生じる。すなわち、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントの大きさが、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントの大きさと同じになる。ここで、上基台１４を梃子に見立てたとき、距離ａ１は支点から作用点までの距離に該当し、下基台１５を梃子に見立てたとき、距離ａ２は支点から作用点までの距離に該当するが、リニア駆動機構１０では、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定される。したがって、ガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力の大きさも、連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力の大きさと同じになる。その結果、上側振動子ユニット２１又は下側振動子ユニット２２の移動が阻害されることがない。上側振動子ユニット２１の消耗及び下側振動子ユニット２２の消耗を同程度に抑えることができる。これにより、移動体ユニット１１、ひいてはズームレンズユニット１２の移動を円滑に行うことができるとともに、リニア駆動機構１０の寿命を長くすることができる。
【００２９】
なお、ねじりばね３０の押圧力Ｇの押圧方向はガイド軸１７の中心と必ずしも交差しなくてもよく、押圧力Ｇによって生じるガイド軸１７周りのモーメントの大きさが無視できる程度に小さければ、押圧力Ｇの押圧方向がガイド軸１７の中心と一致しなくてもよい。具体的には、押圧力Ｇの押圧方向とガイド軸１７とが交差していればよく、すなわち、押圧力Ｇの押圧方向がガイド軸１７を貫く方向に設定されていればよい。また、押圧力Ｇの押圧方向は、ガイド軸１７に対して垂直に交差していなくてもよい。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。上述した第１の実施の形態では連結部材２９が下基台１５へ連結されたが、第２の実施の形態は、連結部材２９が上基台１４へ連結される点で、第１の実施の形態と異なる。
【００３１】
図８は、本実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。本実施の形態に係るリニア駆動機構８０では、上基台１４が上方に向けて突出する凸部８１を有し、連結部材２９が下方に向けて開口する凹部８２を有する。ねじりばね３０が連結部材２９を下方に向けて押圧する際、凸部８１が凹部８２に係合する。なお、凸部８１の形状は凸部３１の形状と同じであり、凹部８２の形状は凹部３２の形状と同じである。
【００３２】
図８において、リニア駆動機構８０では、凸部８１と凹部８２が係合する位置を連結軸１６の直上に設定する。具体的には、凸部８１と凹部８２が係合する位置と、連結軸１６の中心の位置を、図中Ｘ方向に関して一致させる。このとき、連結部材２９から上基台１４へ伝達されるねじりばね３０の押圧力Ｇの押圧方向は連結軸１６の中心を指向して該中心と交差する。したがって、ねじりばね３０の押圧力に起因してモーメントが発生することがない。これにより、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメント及び上基台１４における連結軸１６周りのモーメントのいずれも、コイルばね２０の弾性力のみに起因して生じる。すなわち、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントの大きさが、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントの大きさと同じになる。ここで、リニア駆動機構８０でも、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定される。したがって、連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力の大きさを、ガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力の大きさと同じにすることができる。
【００３３】
なお、ねじりばね３０の押圧力Ｇの押圧方向は連結軸１６の中心と必ずしも交差しなくてもよく、押圧力Ｇによって生じる連結軸１６周りのモーメントの大きさが無視できる程度に小さければ、押圧力Ｇの押圧方向がガイド軸１７の中心と一致しなくてもよい。具体的には、押圧力Ｇの押圧方向と連結軸１６とは交差していればよく、すなわち、押圧力Ｇの押圧方向が連結軸１６を貫く方向に設定されていればよい。また、押圧力Ｇの押圧方向は、連結軸１６に対して垂直に交差していなくてもよい。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。上述した第１の実施の形態では、凸部３１と凹部３２が係合する位置がガイド軸１７の直下に設定されたが、第３の実施の形態は、凸部３１と凹部３２が係合する位置がガイド軸１７の直下に設定されない点で、第１の実施の形態と異なる。
【００３５】
図９は、本実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。図９において、リニア駆動機構９０では、凸部３１と凹部３２が係合する位置がガイド軸１７の直下ではなく、ガイド軸１７の中心周りにガイド軸１７の直下から回転角θ１だけ回転移動した位置に設定される。具体的には、凸部３１はガイド軸１７の中心を通過し、且つ回転角θ１の方向に沿う軸Ｒに沿って突出するように構成される。また、凹部３２は軸Ｒに沿って断面逆三角形状に凹むように構成される。このとき、連結部材２９から下基台１５へ伝達されるねじりばね３０の押圧力Ｇは軸Ｒに沿って作用するため、押圧力Ｇの押圧方向はガイド軸１７の中心を指向して該中心と交差する。したがって、ねじりばね３０の押圧力に起因してモーメントが発生することがない。これにより、上基台１４における連結軸１６周りのモーメント及び下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントのいずれも、コイルばね２０の弾性力のみに起因して生じる。すなわち、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントの大きさが、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントの大きさと同じになる。ここで、リニア駆動機構９０でも、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定される。したがって、連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力の大きさを、ガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力の大きさと同じにすることができる。
【００３６】
なお、ねじりばね３０の押圧力Ｇの押圧方向はガイド軸１７の中心と必ずしも交差しなくてもよい。具体的には、押圧力Ｇによって生じるガイド軸１７周りのモーメントの大きさが無視できる程度に小さければ、押圧力Ｇの押圧方向がガイド軸１７の中心と一致しなくてもよい。具体的には、押圧力Ｇの押圧方向とガイド軸１７とは交差していればよく、すなわち、押圧力Ｇの押圧方向がガイド軸１７を貫く方向に設定されていればよい。また、押圧力Ｇの押圧方向は、ガイド軸１７に対して垂直に交差していなくてもよい。
【００３７】
リニア駆動機構９０において、連結部材２９が上基台１４へ連結される場合、凸部８１と凹部８２が係合する位置が連結軸１６の直上ではなく、連結軸１６の中心周りに連結軸１６の直上から所定の回転角だけ回転移動した位置に設定される。具体的には、凸部８１は連結軸１６の中心を通過し、且つ所定の回転角の方向に沿う軸に沿って突出するように構成される。また、凹部８２は当該軸に沿って断面逆三角形状に凹むように構成される。このとき、連結部材２９から上基台１４へ伝達されるねじりばね３０の押圧力Ｇは上記軸に沿って作用するため、押圧力Ｇの押圧方向は連結軸１６の中心を指向して該中心と交差する。したがって、ねじりばね３０の押圧力に起因してモーメントが発生するのを防止することができる。
【００３８】
この場合、ねじりばね３０の押圧力Ｇの押圧方向は連結軸１６の中心と必ずしも交差しなくてもよく、押圧力Ｇによって生じる連結軸１６周りのモーメントの大きさが無視できる程度に小さければ、押圧力Ｇの押圧方向が連結軸１６の中心と一致しなくてもよい。具体的には、押圧力Ｇの押圧方向と連結軸１６とは交差していればよく、すなわち、押圧力Ｇの押圧方向が連結軸１６を貫く方向に設定されていればよい。また、押圧力Ｇの押圧方向は、連結軸１６に対して垂直に交差していなくてもよい。
【００３９】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。上述した第１の実施の形態では、凸部３１と凹部３２が係合する位置がガイド軸１７の直下に設定された。これに対し、第４の実施の形態は、第３の実施の形態と同様に、凸部３１と凹部３２が係合する位置がガイド軸１７の直下に設定されない点で、第１の実施の形態と異なる。また、第３の実施の形態では、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定されたが、第４の実施の形態は、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定されない点で、第３の実施の形態と異なる。
【００４０】
図１０は、本実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。図１０では、連結部材２９が下基台１５へ連結され、摩擦部材１３の下側接触面１３ｂと平行な方向に関する、凸部３１と凹部３２が係合する位置からガイド軸１７までの距離をＣ２と定義する。また、摩擦部材１３の上側接触面１３ａと平行な方向に関する、コイルばね２０及び上基台１４の係合位置（フック１８の位置）から連結軸１６までの距離をｂ１と定義する。さらに、下側接触面１３ｂと平行な方向に関する、コイルばね２０及び下基台１５の係合位置（フック１９の位置）からガイド軸１７までの距離をｂ２と定義する。なお、摩擦部材１３の上側接触面１３ａと平行な方向、及び摩擦部材１３の下側接触面１３ｂと平行な方向はいずれも図中のＸ方向に該当する。
【００４１】
図１０において、リニア駆動機構１００では、凸部３１と凹部３２が係合する位置がガイド軸１７の直下に設定されない。このとき、連結部材２９から下基台１５へ伝達されるねじりばね３０の押圧力Ｇの押圧方向はガイド軸１７の中心を指向せずに該中心と交差しない。したがって、ねじりばね３０の押圧力Ｇに起因してガイド軸１７周りのモーメントが発生する。その結果、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントの大きさが、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントの大きさよりも大きくなる。ところで、梃子では支点周りのモーメントが同じであっても、支点から作用点や力点までの距離を変更することにより、作用点において作用する押圧力を変更することができる。本実施の形態では、この梃子の原理を応用して、距離ａ１と距離ａ２を同じ値に設定しない。具体的には、下基台１５を梃子に見立てたときに支点から作用点までの距離に該当する距離ａ２を、上基台１４を梃子に見立てたときに支点から作用点までの距離に該当する距離ａ１よりも大きく設定する。なお、距離ｂ１は上基台１４を梃子に見立てたとき、支点から力点までの距離に該当し、距離ｂ２は下基台１５を梃子に見立てたとき、支点から力点までの距離に該当するが、リニア駆動機構１００では、距離ｂ１と距離ｂ２が同じ値に設定される。これにより、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力を小さくし、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力と均衡させる。
【００４２】
ここで、コイルばね２０の弾性力Ｔに起因する連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力をＦ１と定義する。また、コイルばね２０の弾性力Ｔに起因するガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力をＦ２と定義する。さらに、ねじりばね３０の押圧力Ｇに起因するガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力をｆ２と定義する。このとき、Ｆ１＝Ｆ２＋ｆ２が成立すればよく、Ｆ１はＴ×ｂ１／ａ１であり、Ｆ２はＴ×ｂ２／ａ２であり、ｆ２はＧ×Ｃ２／ａ２である。これらの式を展開すると、ａ２＝（Ｔ×ｂ２＋Ｇ×ｃ２）/（Ｔ×ｂ１）×ａ１（式１）が成立する。本実施の形態では、距離ａ２を式１のように設定する。これにより、ガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力の大きさ（Ｆ２＋ｆ２）を、連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力の大きさ（Ｆ１）と同じにすることができる。
【００４３】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態は、その構成、作用が上述した第２の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。上述した第２の実施の形態では、凸部８１と凹部８２が係合する位置が連結軸１６の直上に設定され、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定された。これに対し、第５の実施の形態は、凸部８１と凹部８２が係合する位置が連結軸１６の直上に設定されず、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定されない点で、第２の実施の形態と異なる。
【００４４】
図１１は、本実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。図１１では、連結部材２９が上基台１４へ連結され、摩擦部材１３の上側接触面１３ａと平行な方向に関する、凸部８１と凹部８２が係合する位置から連結軸１６までの距離をＣ１と定義する。なお、摩擦部材１３の上側接触面１３ａと平行な方向は図中のＸ方向に該当する。
【００４５】
図１１において、リニア駆動機構１１０では、凸部８１と凹部８２が係合する位置が連結軸１６の直上に設定されない。このとき、連結部材２９から上基台１４へ伝達されるねじりばね３０の押圧力Ｇの押圧方向は連結軸１６の中心を指向せずに該中心と交差しない。したがって、ねじりばね３０の押圧力Ｇに起因して連結軸１６周りのモーメントが発生する。その結果、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントの大きさが、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントの大きさよりも大きくなる。これに対応して、本実施の形態では、上基台１４を梃子に見立てたときに支点から作用点までの距離に該当する距離ａ１を、下基台１５を梃子に見立てたときに支点から作用点までの距離に該当する距離ａ２よりも大きく設定する。なお、本実施の形態でも、距離ｂ１は上基台１４を梃子に見立てたとき、支点から力点までの距離に該当し、距離ｂ２は下基台１５を梃子に見立てたとき、支点から力点までの距離に該当するが、距離ｂ１と距離ｂ２が同じ値に設定される。これにより、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力を小さくし、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力と均衡させる。
【００４６】
ここで、ねじりばね３０の押圧力Ｇに起因する連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力をｆ１と定義する。このとき、Ｆ２＝Ｆ１＋ｆ１が成立すればよく、Ｆ１はＴ×ｂ１／ａ１であり、Ｆ２はＴ×ｂ２／ａ２であり、ｆ１はＧ×Ｃ１／ａ１である。これらの式を展開すると、ａ１＝（Ｔ×ｂ１＋Ｇ×ｃ１）/（Ｔ×ｂ２）×ａ２（式２）が成立する。本実施の形態では、距離ａ１を式２のように設定する。これにより、連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力の大きさ（Ｆ１＋ｆ１）を、ガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力の大きさ（Ｆ２）と同じにすることができる。
【００４７】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態は、その構成、作用が上述した第４の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。上述した第４の実施の形態では、コイルばね２０が垂直方向に沿って懸架された。これに対し、第６の実施の形態は、コイルばね２０が垂直方向に沿って懸架されない点で、第４の実施の形態と異なる。また、第４の実施の形態では、距離ａ１と距離ａ２が異なる値に設定されたが、第６の実施の形態は、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定される点で、第４の実施の形態と異なる。
【００４８】
図１２は、本実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。図１２において、リニア駆動機構１２０では、凸部３１と凹部３２が係合する位置がガイド軸１７の直下に設定されない。このとき、ねじりばね３０の押圧力Ｇに起因してガイド軸１７周りのモーメントが発生する。その結果、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントの大きさが、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントの大きさよりも大きくなる。ところで、梃子では支点周りのモーメントが同じであっても、支点から作用点や力点までの距離を変更することにより、作用点において作用する押圧力を変更することができる。本実施の形態では、この梃子の原理を応用して、距離ｂ１と距離ｂ２を同じ値に設定しない。具体的には、上基台１４を梃子に見立てたときに支点から作用点までの距離に該当する距離ｂ１を、下基台１５を梃子に見立てたときに支点から力点までの距離に該当する距離ｂ２よりも大きく設定する。なお、距離ａ１は上基台１４を梃子に見立てたとき、支点から作用点までの距離に該当し、距離ａ２は下基台１５を梃子に見立てたとき、支点から作用点までの距離に該当するが、リニア駆動機構１２０では、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定される。これにより、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力を大きくし、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力と均衡させる。
【００４９】
リニア駆動機構１２０では、上述したように、距離ｂ１と距離ｂ２が同じ値に設定されないため、フック１８及びフック１９の両方に懸架されるコイルばね２０は垂直方向に沿うことがなく、例えば、垂直方向（図中Ｙ方向）に対して角度θ２ほど傾斜する。ここで、上側振動子ユニット２１の加圧接触力と、下側振動子ユニット２２の加圧接触力を均衡させるには、Ｆ１＝Ｆ２＋ｆ２が成立すればよい。ここで、Ｆ１はＴ・ｃｏｓθ２×ｂ１／ａ１であり、Ｆ２はＴ・ｃｏｓθ２×ｂ２／ａ２であり、ｆ２はＧ×Ｃ２／ａ２である。これらの式を展開すると、ｂ２＝ｂ１―Ｇ×ｃ２／（Ｔ・ｃｏｓθ２）（式３）が成立する。本実施の形態では、距離ｂ２を式３のように設定する。これにより、ガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力の大きさ（Ｆ２＋ｆ２）を、連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力の大きさ（Ｆ１）と同じにすることができる。
【００５０】
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。第７の実施の形態は、その構成、作用が上述した第５の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。上述した第５の実施の形態では、コイルばね２０が垂直方向に沿って懸架された。これに対し、第７の実施の形態は、コイルばね２０が垂直方向に沿って懸架されない点で、第５の実施の形態と異なる。また、第５の実施の形態では、距離ａ１と距離ａ２が異なる値に設定されたが、第７の実施の形態は、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定される点で、第５の実施の形態と異なる。
【００５１】
図１３は、本実施の形態における各振動子ユニットの加圧接触力の均衡化構成を説明するための拡大断面図である。図１３において、リニア駆動機構１３０では、凸部８１と凹部８２が係合する位置が連結軸１６の直上に設定されない。このとき、ねじりばね３０の押圧力Ｇに起因して連結軸１６周りのモーメントが発生する。その結果、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントの大きさが、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントの大きさよりも大きくなる。これに対応して、本実施の形態では、下基台１５を梃子に見立てたときに支点から作用点までの距離に該当する距離ｂ２を、上基台１４を梃子に見立てたときに支点から力点までの距離に該当する距離ｂ１よりも大きく設定する。なお、距離ａ１は下基台１５を梃子に見立てたとき、支点から作用点までの距離に該当し、距離ａ２は上基台１４を梃子に見立てたとき、支点から作用点までの距離に該当するが、リニア駆動機構１３０では、距離ａ１と距離ａ２が同じ値に設定される。これにより、下基台１５におけるガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力を大きくし、上基台１４における連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力と均衡させる。
【００５２】
リニア駆動機構１３０でも、第６の実施の形態と同様に、距離ｂ１と距離ｂ２が同じ値に設定されないため、フック１８及びフック１９の両方に懸架されるコイルばね２０は垂直方向に沿うことがなく、例えば、垂直方向に対して角度θ３ほど傾斜する。ここで、下側振動子ユニット２２の加圧接触力と、上側振動子ユニット２１の加圧接触力を均衡させるには、Ｆ２＝Ｆ１＋ｆ１が成立すればよい。ここで、Ｆ１はＴ・ｃｏｓθ３×ｂ１／ａ１であり、Ｆ２はＴ・ｃｏｓθ３×ｂ２／ａ２であり、ｆ１はＧ×Ｃ１／ａ１である。これらの式を展開すると、ｂ１＝ｂ２―Ｇ×ｃ１／（Ｔ・ｃｏｓθ３）（式４）が成立する。本実施の形態では、距離ｂ１を式４のように設定する。これにより、連結軸１６周りのモーメントによって生じる上側振動子ユニット２１の加圧接触力の大きさ（Ｆ１＋ｆ１）を、ガイド軸１７周りのモーメントによって生じる下側振動子ユニット２２の加圧接触力の大きさ（Ｆ２）と同じにすることができる。
【００５３】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、上述したリニア駆動機構１０は、カメラのレンズ鏡筒に適用されたが、凡そ直進移動を行う被駆動体を駆動する機構に適用することができる。例えば、被駆動体に保持されたステージを直線状のガイド軸に沿って駆動するステージ移動装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０  リニア駆動機構
１１  移動体ユニット
１２  ズームレンズユニット
１３  摩擦部材
１３ａ  上側接触面
１３ｂ  下側接触面
１４  上基台
１５  下基台
１６  連結軸
１７  ガイド軸
１８，１９  フック
２０  コイルばね
２１  上側振動子ユニット
２２  下側振動子ユニット
２３  ズームレンズ
２４  ズームレンズホルダ
２５，２６  ガイド軸
２９  連結部材
３０  ねじりばね
３１，８１  凸部
３２，８２  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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