(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気−機械エネルギ変換素子と、突起部を有する振動体と、を備える駆動ユニットと、
前記突起部と加圧接触する接触体と、
前記突起部と前記接触体との間に加圧力を作用させる加圧ユニットと、を備え、
前記加圧ユニットは、
付勢部材と、
前記付勢部材に生じた加圧力を前記振動体へ伝達する伝達部材と、を有し、
前記振動体と前記接触体は、駆動電圧が前記電気−機械エネルギ変換素子に印加されることで、前記振動体に振動を生じさせて、前記突起部と前記接触体との相対位置が変更するように構成され、
前記振動体と前記接触体との相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧ユニットによる加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材と前記伝達部材とが接触する領域の長さよりも短く、
前記伝達部材は、前記振動体とは２つの領域で接していることを特徴とする振動型アクチュエータ。
【請求項２】
電気−機械エネルギ変換素子と、突起部を有する振動体と、を備える駆動ユニットと、
前記突起部と加圧接触する接触体と、
前記突起部と前記接触体との間に加圧力を作用させる加圧ユニットと、を備え、
前記加圧ユニットは、
付勢部材と、
前記付勢部材に生じた加圧力を前記振動体へ伝達する伝達部材と、を有し、
前記振動体と前記接触体は、駆動電圧が前記電気−機械エネルギ変換素子に印加されることで、前記振動体に振動を生じさせて、前記突起部と前記接触体との相対位置が変更するように構成され、
前記振動体と前記接触体との相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧ユニットによる加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材と前記伝達部材とが接触する領域の長さよりも短く、
前記伝達部材は、前記付勢部材とは点または線で接していることを特徴とする振動型アクチュエータ。
【請求項３】
電気−機械エネルギ変換素子と、突起部を有する振動体と、を備える駆動ユニットと、
前記突起部と加圧接触する接触体と、
前記突起部と前記接触体との間に加圧力を作用させる加圧ユニットと、を備え、
前記加圧ユニットは、
付勢部材と、
前記付勢部材に生じた加圧力を前記振動体へ伝達する伝達部材と、を有し、
前記振動体と前記接触体は、駆動電圧が前記電気−機械エネルギ変換素子に印加されることで、前記振動体に振動を生じさせて、前記突起部と前記接触体との相対位置が変更するように構成され、
前記振動体と前記接触体との相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧ユニットによる加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材と前記伝達部材とが接触する領域の長さよりも短く、
前記振動体と前記伝達部材との間に、前記付勢部材からの加圧力を分散させる部材が設けられていることを特徴とする振動型アクチュエータ。
【請求項４】
電気−機械エネルギ変換素子と、突起部を有する振動体と、を備える駆動ユニットと、
前記突起部と加圧接触する接触体と、
前記突起部と前記接触体との間に加圧力を作用させる加圧ユニットと、を備え、
前記加圧ユニットは、
付勢部材と、
前記付勢部材を支持する支持部材と、
前記付勢部材に生じた加圧力を前記振動体へ伝達する伝達部材と、を有し、
前記振動体と前記接触体は、駆動電圧が前記電気−機械エネルギ変換素子に印加されることで、前記振動体に振動を生じさせて、前記突起部と前記接触体との相対位置が変更するように構成され、
前記振動体と前記接触体との相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧ユニットによる加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材と前記伝達部材とが接触する領域の長さよりも短く、
前記支持部材の、少なくとも前記付勢部材の可動範囲と重なる領域に貫通穴を設けることを特徴とする振動型アクチュエータ。
【請求項５】
電気−機械エネルギ変換素子と、突起部を有する振動体と、を備える駆動ユニットと、
前記突起部と加圧接触する接触体と、
前記突起部と前記接触体との間に加圧力を作用させる加圧ユニットと、を備え、
前記加圧ユニットは、
付勢部材と、
前記付勢部材を支持する支持部材と、
前記付勢部材に生じた加圧力を前記振動体へ伝達する伝達部材と、を有し、
前記振動体と前記接触体は、駆動電圧が前記電気−機械エネルギ変換素子に印加されることで、前記振動体に振動を生じさせて、前記突起部と前記接触体との相対位置が変更するように構成され、
前記振動体と前記接触体との相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧ユニットによる加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材と前記伝達部材とが接触する領域の長さよりも短く、
前記伝達部材は凸部を有し、前記支持部材は前記凸部に嵌合する凹部を有することを特徴とする振動型アクチュエータ。
【請求項６】
弾性材料からなり、前記振動体を支持する振動体支持部と、
前記振動体支持部を支持する外装部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項７】
前記伝達部材は、前記付勢部材と前記電気−機械エネルギ変換素子の間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項８】
前記伝達部材は、前記付勢部材と、前記電気−機械エネルギ変換素子の前記振動体が配置されている面と反対側の面、に接していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項９】
前記付勢部材は板バネであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１０】
前記相対的な移動方向及び前記加圧方向の両方と直交する方向から見たときに前記接触体と重なるように配置され、前記相対的な移動方向に延在するガイド部材をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１１】
前記振動体は、複数の前記突起部を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１２】
前記相対的な移動方向及び前記加圧方向の両方と直交する方向において、前記複数の突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材と前記伝達部材とが接触する領域の長さよりも短いことを特徴とする請求項１１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１３】
前記凹部は、前記伝達部材の前記加圧方向の動作を規制しないことを特徴とする請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１４】
前記相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材と前記支持部材とが接触する領域の長さよりも短いことを特徴とする請求項４又は５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１５】
前記相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材からの加圧力を分散させる部材と前記伝達部材と接触する領域の長さよりも短いことを特徴とする請求項３に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１６】
前記相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記伝達部材が前記振動体に加圧力を伝達する領域の長さよりも短いことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１７】
前記振動型アクチュエータは、リニア型であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１８】
レンズと、前記レンズの光軸方向での位置を制御する請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータとを備えることを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型アクチュエータ及び光学装置に関し、特に、振動型アクチュエータを小型化すると共に、駆動状態を安定化させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動型アクチュエータは、一般的に、電気−機械エネルギ変換素子と、この素子により駆動振動が励起される振動体と、振動体に加圧接触する被駆動体とを有し、振動体と被駆動体とを駆動振動により相対的に移動させる。図１１（ａ）は、周知のリニア型の振動型アクチュエータ１１０の概略構造を示す斜視図である。
【０００３】
振動型アクチュエータ１１０は、板状の振動体１１１と、振動体１１１の一方の面に設けられた突起部１１２とを有する。さらに、振動型アクチュエータ１１０は、振動体１１１の他方の面に接合された電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子１１３と、突起部１１２と加圧接触する不図示の被駆動体とを有する。なお、図１１（ａ）に示す通りに、説明のために、三次元の直交座標系を設定する。Ｘ方向は、２つの突起部１１２を結ぶ方向であり、ここでは、振動体１１１と被駆動体との相対的な移動方向となる。Ｚ方向は振動体１１１の厚さ方向であり、Ｙ方向は、Ｘ方向及びＺ方向と直交する方向である。よって、振動体１１１において圧電素子１１３が接着されている面はＸＹ面となる。
【０００４】
図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）は、圧電素子１１３に駆動電圧を印加することによって振動体１１１に生じさせる駆動振動である２つの曲げ振動モードを説明する図である。図１１（ｂ）に示す一方の曲げ振動モード（以下「Ａモード」という）は、Ｘ方向における二次の屈曲運動であり、Ｙ方向と平行な３本の節が現れる。突起部１１２は、Ａモードの振動で節となる位置の近傍に配置されており、Ａモードの振動によりＸ方向で往復動する。
【０００５】
図１１（ｃ）に示す他方の振動モード（以下「Ｂモード」という）は、Ｙ方向における一次の屈曲振動であり、Ｘ方向と平行な２本の節が現れる。突起部１１２は、Ｂモードの振動で腹となる位置の近傍に配置されており、Ｂモードの振動によりＺ方向に往復動する。
【０００６】
振動型アクチュエータ１１０では、ＡモードとＢモードの各振動を所定の位相差で発生させることにより、突起部１１２の先端に楕円運動或いは円運動を発生させる。このとき、被駆動体は、不図示の加圧手段によって振動体１１１に設けられた突起部１１２の上面に加圧接触している。これにより、Ｘ方向で被駆動体に摩擦駆動力が与えられ、振動体１１１と被駆動体とが相対的に移動する（相対位置が変更される）。
【０００７】
ここで、被駆動体を突起部１１２に加圧接触させる方法として、例えば、振動体１１１の背面（圧電素子１１３側）に磁石を配置し、磁石の吸引力によって被駆動体を突起部１１２に押し付ける方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２３９５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたように磁石を用いて被駆動体を振動体１１１に押し付ける方法では、Ｚ方向から見たときの磁石の投影面積が小さい場合には、充分な加圧力を得るためには磁石を厚くする必要がある。そのため、小型化を図ることが容易ではないという問題がある。また、突起部１１２が小さい場合には、振動体１１１と被駆動体との間にも吸引力が働くことで、加圧が安定せず、充分な駆動力が発生しないおそれがある。
【００１０】
本発明は、小型化を可能にする共に、被駆動体と振動体との安定した加圧状態を実現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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る振動型アクチュエータは、電気−機械エネルギ変換素子と、突起部を有する振動体と、を備える駆動ユニットと、前記突起部と加圧接触する接触体と、前記突起部と前記接触体との間に加圧力を作用させる加圧ユニットと、を備え、前記加圧ユニットは、付勢部材と、前記付勢部材に生じた加圧力を前記振動体へ伝達する伝達部材と、を有し、前記振動体と前記接触体は、駆動電圧が前記電気−機械エネルギ変換素子に印加されることで、前記振動体に振動を生じさせて、前記突起部と前記接触体との相対位置が変更するように構成され、前記振動体と前記接触体との相対的な移動方向と直交し、且つ前記加圧ユニットによる加圧方向とも直交する方向において、前記突起部と前記接触体とが接触する領域の長さは、前記付勢部材と前記伝達部材とが接触する領域の長さよりも短く、前記伝達部材は、前記振動体とは２つの領域で接していることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、振動型アクチュエータの小型化が可能になると共に、被駆動体と振動体との加圧状態を安定させることができるため、駆動特性を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る振動型アクチュエータの概略構造を示す断面図である。
【図２】図１に示す断面内での振動型アクチュエータの分解図である。
【図３】図１に示す断面内での振動型アクチュエータの分解図である。
【図４】図１に示す振動型アクチュエータを構成する振動体が有する突起部を結ぶ中心線が振動体の中心線からずれた状態を模式的に示す図である。
【図５】図１に示す振動型アクチュエータに用いられる板バネの形状例を示す斜視図である。
【図６】図１に示す振動型アクチュエータに図５（ｂ）に示した板バネを用いた場合の板バネ支持部材と外装部との位置関係を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る振動型アクチュエータの概略構造を示す断面図である。
【図８】図７に示す振動型アクチュエータの分解図である。
【図９】図７に示す振動型アクチュエータに用いられる板バネの形状例を示す斜視図である。
【図１０】図１及び図７に示す振動型アクチュエータが適用された撮像装置の概略構造を示す図である。
【図１１】周知のリニア振動型アクチュエータの概略構造と振動モードを説明する図である。
【図１２】図１に示す加圧受部材の全体斜視図である。
【図１３】図７に示すリニア振動型アクチュエータを底面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００の概略構造を示す断面図である。図２は、図１に示す断面内での振動型アクチュエータ１００の分解図である。振動型アクチュエータ１００は、振動体１、被駆動体２、圧電素子３、被駆動体支持部４、板バネ５、加圧受部材６、加圧伝達部材７、板バネ支持部材８、振動体支持部９、外装部１０及びリニアガイド部１２（ガイド部材）を備える。図中に示す、Ｘ方向は、振動型アクチュエータ１００の長さ方向であり、被駆動体２の駆動方向である。Ｙ方向は、振動型アクチュエータ１００の幅方向であり、Ｚ方向は、振動型アクチュエータ１００の厚さ方向（加圧方向）である。
【００１６】
振動型アクチュエータ１００では、振動体１及び圧電素子３が、駆動ユニット（駆動部）を構成する。振動体１の一方の面（ここでは、上面（被駆動体２側の面））には、２つの突起部１１がＸ方向に並べて設けられている。また、電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子３は、振動体１の下面（突起部１１が設けられている上面の反対側の面）に接合されている。なお、振動体１に突起部１１を設ける条件や振動体１に駆動振動を励振させる方法は、先に図１１を参照して説明した振動体１１１に突起部１１２を設ける条件や振動体１１１に駆動振動を励起させる方法と同じであるので、ここでの説明を省略する。
【００１７】
振動型アクチュエータ１００では、駆動ユニットにより駆動される被駆動体２と、被駆動体２を支持する被駆動体支持部４とが被駆動ユニット（被駆動部）を構成する。被駆動体２及び被駆動体支持部４は一体となって、Ｘ方向に延在するリニアガイド部１２に案内されて、Ｘ方向に移動可能に配置されている。リニアガイド部１２は、外装部１０と被駆動体支持部４の間に設けられ、外装部１０に対して、被駆動体支持部４の振動体１に対する相対的な移動方向がＸ方向となるように規制している。なお、被駆動ユニットは、被駆動体２及び被駆動体支持部４の２部品で構成しなければならないものではない。リニアガイド部１２は、駆動方向を制限することができるものであればよく、例えば、リニアボールスライド等を用いることができる。また、被駆動ユニットにおける少なくとも被駆動体２とリニアガイド部１２が、少なくとも相対的な移動方向及び加圧方向の両方向と直交する方向（Ｙ方向）から見たときに重なるように、換言すると、Ｚ方向から見たときに重ならないように配置される。これにより、振動型アクチュエータ１００の薄型化を実現することができる。
【００１８】
板バネ５、加圧受部材６、加圧伝達部材７及び板バネ支持部材８は、加圧ユニット（加圧部）を構成する。板バネ５は、図２に示すように、単独の状態では平坦な形状を有するが、振動型アクチュエータ１００に組み込まれた状態では、図１（ａ）に示すように、撓んだ状態で保持されることで、加圧力（付勢力）を発生させる付勢部材である。板バネ５を撓ませることによって生じる加圧力が、加圧受部材６及び加圧伝達部材７とを介して、振動体１に作用し、振動体１に設けられた突起部１１を被駆動体２に対して加圧接触させる。
【００１９】
板バネ支持部材８は、板バネ５を支持する部材である。Ｘ方向において、板バネ支持部材８を外装部１０の壁面に沿って滑らせ、板バネ５を所定の撓み量まで変形させたところで、不図示のセットビス等により板バネ支持部材８を外装部１０に対して位置決めする。板バネ５が所定の加圧力で、加圧受部材６及び加圧伝達部材７を介して振動体１に加圧力を与えて突起部１１を被駆動体２へ加圧接触させることにより、振動体１に励起された駆動振動によって被駆動体２を摩擦駆動することができる。
【００２０】
加圧伝達部材７としては、例えば、フェルトが用いられる。加圧受部材６と圧電素子３との間にフェルトからなる加圧伝達部材７を挟んで配置することにより、板バネ５からの加圧力を分散させている。これにより、加圧受部材６が圧電素子３に食い込んでしまうことを防止することができ、また、加圧受部材６の角部に加圧力が集中して圧電素子３が破損してしまうことを防止することができる。また、加圧受部材６には、例えば、その中央部からＹ方向に延出する２つの凸部６ａが設けられていてもよい（図１２）。この場合、外装部１０には、２つの凸部６ａのそれぞれが嵌合する２つの凹部１０ｃ（図１（ａ）、図２には１つのみ示される。）が設けられる。２つの凸部６ａが２つの凹部１０ｃに嵌合することにより、加圧受部材６のＸ−Ｙ平面方向に関する位置を規定している。一方、各凹部１０ｃは加圧受部材６の加圧方向の移動（動作）を規制しない。なお、振動型アクチュエータ１００では、加圧受部材６は、加圧伝達部材７と２面（２カ所）で接しているが、３面以上の面で接触する構成や全面で接触する構成としてもよい。
【００２１】
加圧受部材６における板バネ５との接触部は、Ｘ−Ｚ平面において丸みを帯びた凸状に形成されている。そのため、被駆動体２の傾斜等によって振動体１と加圧受部材６とが駆動方向と直交する方向（Ｙ方向）を軸として一体的に傾いたとしても、振動体１と被駆動体２との間の加圧力の変化を抑制することができる。
【００２２】
振動体支持部９は、振動体１に設けられた突起部１１と被駆動体２とが接触した状態となる位置において、振動体１を外装部１０に対して位置決めする。また、振動体支持部９は弾性材料で構成されており、これにより、２つの突起部１１と被駆動体２とを、振動体１の駆動中に、常に安定して接触した状態に保持することができる。振動体支持部９を構成する弾性材料として、例えばＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４やリン青銅等、振動体１の剛性よりも低剛性の材料が望ましい。また、振動体１よりも高剛性となる弾性材料であっても、振動体支持部９が厚さ等の形状によって振動体１より低剛性となっていれば良い。
【００２３】
外装部１０は、振動型アクチュエータ１００の外観を構成し、上述した各種部品の保持を可能とする部材である。外装部１０は、被駆動体２を支持する第１の外装部材１０ａと振動体１を支持する第２の外装部材１０ｂから構成されている。第１の外装部材１０ａと第２の外装部材１０ｂとの間に駆動ユニット、被駆動ユニット及び加圧ユニットを挟み込むことによって、振動型アクチュエータ１００が構成されている。
【００２４】
図３は、振動型アクチュエータ１００を駆動ユニット、被駆動ユニット及び加圧ユニットの各ユニットを分解した状態を駆動方向（Ｘ方向）から見た図である。駆動方向と直交する方向（Ｙ方向）での、突起部１１と被駆動体２との接触領域の長さを「Ａ」とし、加圧部が被駆動体２に対して加圧力を伝達する領域における長さを「Ｂ」とする。また、駆動方向と直交する方向（Ｙ方向）での、加圧受部材６と板バネ５との間で加圧力を伝達する領域の長さを「Ｃ」とし、板バネ５と板バネ支持部材８との間で加圧力を伝達する領域の長さを「Ｄ」とする。なお、長さＢは、本実施形態では、加圧受部材６と加圧伝達部材７との間で加圧力を伝達する領域における長さと同じとなる。
【００２５】
このとき、振動型アクチュエータ１００では、長さＡよりも長さＢ，Ｃ，Ｄの方が長くなるように（Ａ＜Ｂ，Ａ＜Ｃ，Ａ＜Ｄの関係が成り立つように）設計がなされている。つまり、加圧ユニットから振動体１へ加圧力を伝達する加圧伝達領域の長さが、振動体１と被駆動体２との接触領域の長さよりも長い。これにより、振動体１と被駆動体２との接触状態が変化しても加圧ユニットの状態は変化しないため、安定した加圧力を振動体１に対して付与することが可能となる。
【００２６】
また、振動型アクチュエータ１００では、振動体１をＺ方向から見たときのＸＹ面内において２カ所の突起部１１の中心を結ぶ線と、振動体１における幅方向（Ｙ方向）での中心線とは、一致していることが好ましい。つまり、振動体１をＺ方向から見たときに、２つの突起部１１のそれぞれの中心が、振動体１における幅方向での中心線上に位置していることが好ましい。しかし、突起部１１を形成するための加工誤差等に起因して、２カ所の突起部１１の中心を結ぶ線が振動体１の中心線からずれてしまうことが考えられる。
【００２７】
図４は、突起部１１を結ぶ中心線が振動体１の中心線からずれた状態を模式的に示す図である。Ｚ方向から見たときに２つの突起部１１の中心を結ぶ線が振動体１の幅方向の中心線からずれる場合、図４に示すように、長さＡを、突起部１１単体の長さではなく、２カ所の突起部１１のずれを含む最大長さとする。そして、この場合でも、“Ａ＜Ｂ，Ａ＜Ｃ，Ａ＜Ｄ”の関係が成立するようにすることで、振動体１と被駆動体２との接触状態を安定させることが可能となる。なお、被駆動ユニットはリニアガイド部１２によって駆動方向がＸ方向のみに規制されているため、突起部１１のＹ方向での位置に加工誤差等に起因する不可避なずれが生じていても、Ｘ方向での駆動は可能である。
【００２８】
図５は、板バネの形状例を示す斜視図である。板バネ５としては、通常は、図５（ａ）に示すような矩形形状のものが用いられる。但し、これに限定されず、板バネとしては、図５（ｂ）に示すような長辺方向の端部の幅が広がった略Ｈ型の形状を有するもの（板バネ５ａ）や、図５（ｃ）に示すような長辺方向の中央部でその幅を絞ったもの（板バネ５ｂ）を用いてもよい。
【００２９】
図６は、図５（ｂ）に示した板バネ５ａを用いた場合の板バネ支持部材８と外装部１０との位置関係を示す平面図（振動体１側（Ｚ方向上側）から見た図）である。板バネ５ａを用いた場合、不図示の加圧受部材６と板バネ５ａとで加圧力を伝達する領域の幅方向の長さは、図６に示す板バネ５ａの中央部の幅狭部の幅Ｃ１となる。また、板バネ５ａと板バネ支持部材８との間の加圧力を伝達する領域の幅方向の長さＤは、図６に示す長さＤ１，Ｄ２，Ｄ３を合計した長さ（つまり、長さ方向端部の幅広部の幅）と等しい。
【００３０】
この場合も、長さＡよりも長さＢ，Ｃ１，Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３の方が長い構成（Ａ＜Ｂ，Ａ＜Ｃ１，Ａ＜（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３））とすることで、矩形形状の板バネ５を用いた場合と同様の効果を得ることができる。また、板バネ５ａを用いた場合には、駆動方向（Ｘ方向）の長さを短くすることができるため、小型化を図ることができると共に、板バネ支持部材８と外装部１０の第２の外装部材１０ｂとを一体化して部品点数を減らすことも可能である。
【００３１】
図５（ｃ）に示した板バネ５ｂを用いた場合も、板バネ５ａを用いた場合と同様に設計がなされ、板バネ５ａを用いた場合と同様の効果を得ることができる。また、板バネ５ｂではバネ剛性を下げられるため、板バネ支持部材８を外装部１０に固定するときにズレが生じたとしても、加圧力の変化を小さく抑えることができる。
【００３２】
＜第２の実施の形態＞
図７は、第２の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００Ａの概略構造を示す断面図である。また、図８は、振動型アクチュエータ１００Ａの分解図である。第２の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００Ａに対しても、第１の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００と同様にＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向を定める。
【００３３】
振動型アクチュエータ１００Ａは、振動体１、被駆動体２、圧電素子３、被駆動体支持部４、加圧受部材６及び加圧伝達部材７を備える。これらの部品は、振動型アクチュエータ１００が備えるものと実質的に同じであり、各部品の構造や機能は同じであるため、ここでは、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３４】
振動型アクチュエータ１００Ａは、板バネ２１、板バネ２１を支持する板バネ支持部材２２、及び、外装部２３を備える。板バネ２１、板バネ支持部材２２及び外装部２３はそれぞれ、第１の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００が備える板バネ５、板バネ支持部材８及び外装部１０に対応する部品であるが、ここでは異なる符号を付して以下に説明する。
【００３５】
板バネ支持部材２２を外装部２３の壁面に沿って滑らせ、板バネ２１を所定の撓み量まで変形させたところで、不図示のセットビス等により板バネ支持部材２２を外装部２３に対して位置決めする。これにより、板バネ２１は所定の加圧力を、加圧受部材６及び加圧伝達部材７を介して振動体１に与える。
【００３６】
なお、図８には、板バネ２１は、負荷が掛かっていない単独状態で示されている。外装部２３は、第１の外装部２３ａと第２の外装部２３ｂから構成されている。第１の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００と同様に、加圧受部材６における板バネ２１との接触部は凸Ｒ状に形成されている。これにより、被駆動体２の傾斜等によって振動体１と加圧受部材６とが駆動方向と直交する方向（Ｙ方向）を軸として一体的に傾いても、２つの突起部１１と被駆動体２との間の加圧力の変化を抑制することができる。
【００３７】
第２の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００Ａでは、屈曲形状を有する板バネ２１を用い、板バネ支持部材２２の底部に板バネ２１の屈曲部（付勢部材の可動範囲）を収容する貫通穴２２ａを設けている。これにより、第１の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００よりも、厚さ（Ｚ方向長さ）を薄くして、更なる小型化を図ることができる。図９は、板バネの形状例を示す斜視図である。図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図９（ｃ）に示す板バネ２１，２１ａ，２１ｂは、図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）に示した板バネ５，５ａ，５ｂと同様の形状的な違いを有する。即ち、図９（ａ）に示す板バネ２１は、幅が長辺方向に均一なものである。また、図９（ｂ）に示す板バネ２１ａは、長辺方向の端部の幅が中央部の幅よりも広がったものであり、図９（ｃ）に示す板バネ２１ｂは、長辺方向の中央部でその幅を絞ったものである。板バネ２１ａ，２１ｂを用いたときの効果は、第１の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００で板バネ５ａ，５ｂを用いたときの効果と同じであるため、ここでの説明を省略する。なお、板バネ２１は、第１の実施の形態の板バネ５のように、振動型アクチュエータ１００Ａに組み付ける前は平坦な形状を呈してもよい。この場合、平坦な板バネ２１を板バネ支持部材２２へ取り付けた際、板バネ２１が屈曲しても、貫通穴２２ａが板バネ２１の屈曲部を収容するため、振動型アクチュエータ１００Ａの薄型化・小型化を実現することができる。板バネ２１の形状は設計における様々な制約事項から適宜選択すればよい。また、加圧受部材６の凸部６ａに対応した凹部２２ｂを外装部２３ではなく、板バネ支持部材２２に設けている（図１３）。これにより、板バネ支持部材２２を突起６ａが貫通するための貫通形状を板バネ支持部材２２に設ける必要を無くすことができ、もって、板バネ支持部材２２の強度低下を防止することができる。
【００３８】
ところで、図８に示すように、振動型アクチュエータ１００Ａにおいても、第１の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００と同様に、長さＡ〜Ｄを定める。即ち、被駆動体２の駆動方向（Ｘ方向）と直交する幅方向（Ｙ方向）での、突起部１１と被駆動体２との接触領域の長さを「Ａ」とし、加圧受部材６と加圧伝達部材７との間で加圧力を伝達する領域における長さを「Ｂ」とする。また、駆動方向と直交する方向（Ｙ方向）での、加圧受部材６と板バネ２１の間で加圧力を伝達する領域の長さを「Ｃ」とし、板バネ２１と板バネ支持部材２２との間で加圧力を伝達する領域の長さを「Ｄ」とする。なお、図４を参照して説明したように、２カ所の突起部１１の幅方向中心が振動体１の幅方向中心からずれた場合には、長さＡとして２カ所の突起部１１のずれを含めた幅の最大値が用いられる。
【００３９】
このとき、振動型アクチュエータ１００Ａでも、長さＡよりも、長さＢ，Ｃ，Ｄの方が長くなるように（Ａ＜Ｂ，Ａ＜Ｃ，Ａ＜Ｄ）設計がなされている。その結果、加圧ユニットから振動体１へ加圧力を伝達する加圧伝達領域の長さが、振動体１と被駆動体２との接触領域の長さよりも長くなる。これにより、２つの突起部１１と被駆動体２との接触状態が変化しても加圧ユニットの状態は変化せず、したがって、安定した加圧力を振動体１に付与することができる。
【００４０】
＜振動型アクチュエータを備える装置例＞
上記の実施の形態に係る振動型アクチュエータ１００，１００Ａは、例えば、光学装置の一例であるデジタルカメラ等の撮像装置のレンズ鏡筒に適用することができる。図１０は、振動型アクチュエータ１００，１００Ａが適用された撮像装置２００の概略構造を示す図である。撮像装置２００は、カメラ本体３１に対してレンズ鏡筒３２が着脱自在な、所謂、一眼レフカメラであり、レンズ鏡筒３２の内部には、フォーカスレンズ３３が保持されている。レンズ鏡筒３２の内部に振動型アクチュエータ１００（１００Ａ）を配置し、被駆動体２とフォーカスレンズ３３を連結した構造とする。これにより、振動型アクチュエータ１００（１００Ａ）をフォーカスレンズ３３の光軸方向での位置を制御する駆動機構として用いることができる。
【００４１】
上記の実施形態に係る振動型アクチュエータ１００，１００Ａの用途は、撮像装置のレンズ鏡筒に限定されるものではなく、種々のリニア駆動装置に適用することができ、更に、回転型駆動装置にも用いることができる。例えば、３つの振動型アクチュエータ１００を、突起部１１が同一円周上に位置するように等間隔に配置し、その円周の中心を回転中心として回転可能なリング状の被駆動体を突起部１１に当接させる。そして、３つの圧電素子３に同じ駆動電圧を印加して振動体１に振動を励起させることによって、被駆動体を回転駆動させることができる。このような回転駆動装置は、産業用ロボットの先端アームや関節の回転機構として、また、画像形成装置における感光体ドラム等の回転機構として用いることができる。
【００４２】
＜その他の実施の形態＞
以上、本発明をその好適な実施の形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施の形態は本発明の一実施の形態を示すものにすぎず、各実施の形態を適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１    振動体
２    被駆動体
３    圧電素子
４    被駆動体支持部
５，５ａ，５ｂ，２１，２１ａ，２１ｂ    板バネ
６    加圧受部材
７    加圧伝達部材
８，２２    板バネ支持部材
９    振動体支持部
１０，２３    外装部
１１    突起部
３１    カメラ本体
３２    レンズ鏡筒
３３    フォーカスレンズ
２００    撮像装置
【図１】
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【図２】
0006579836.tif 000003
【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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