(57)【要約】【課題】機器全体を小型化できる稼働装置および電気機器を提供すること。【解決手段】この稼働装置１は、被駆動体５と、被接触部５１を有すると共に被駆動体５を回動可能に支持するフレーム４と、超音波モータとを含み構成される。超音波モータは、交流電圧の印加により伸縮する第１圧電素子、接触部６６および腕部を一体的に形成された補強板、ならびに交流電圧の印加により伸縮する第２圧電素子をこの順に積層してなり、接触部６６にて被接触部５１に対して当接しつつ被駆動体５に対して固定設置される振動体６を有する。この稼働装置１は、被駆動体５が、その振動を被接触部５１に伝達して反力を受け、この反力により自己と共に被駆動体５を回動させる。【選択図】図１
2004320979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動体と、
被接触部と、
前記被駆動体を回動可能に支持するフレームと、
交流電圧の印加により伸縮する第１圧電素子、接触部および腕部を一体的に形成された補強板、ならびに交流電圧の印加により伸縮する第２圧電素子をこの順に積層してなり、前記接触部にて前記被接触部に対して当接しつつ前記被駆動体に対して固定設置される振動体を有する超音波モータとを備え、
前記振動体が、その振動を前記被接触部に伝達して反力を受け、この反力により自己と共に前記被駆動体を回動させることを特徴とする稼働装置。
【請求項２】
前記被接触部は、前記フレーム側に設けられている請求項１に記載の稼働装置。
【請求項３】
前記振動体が平面構造を有し、かつ、前記被接触部および前記振動体が同一平面上に配置される請求項１または２に記載の稼働装置。
【請求項４】
前記被接触部および前記振動体が、前記被駆動体の側面と前記フレームの内壁面との隙間に設けられる請求項１ないし３のいずれかに記載の稼働装置。
【請求項５】
前記振動体が、前記被駆動体の底部に設けられる請求項１または２に記載の稼働装置。
【請求項６】
前記振動体が、前記被駆動体の回転軌跡内に設けられる請求項５に記載の稼働装置。
【請求項７】
前記被接触部および前記振動体の一方に対して他方を押圧する押圧手段を有する請求項１、２、５および６のいずれかに記載の稼働装置。
【請求項８】
前記被接触部は、前記フレームの内壁面に設けられた突出部である請求項１ないし４のいずれかに記載の稼働装置。
【請求項９】
被接触部が回動可能に設けられた被駆動体と、
前記被駆動体を回動可能に支持するフレームと、
交流電圧の印加により伸縮する第１圧電素子、接触部および腕部を一体的に形成された補強板、ならびに交流電圧の印加により伸縮する第２圧電素子をこの順に積層してなり、前記接触部にて前記被接触部に対して当接しつつ前記被駆動体に対して固定設置される振動体を有する超音波モータと、
前記被接触部と前記フレームとの間に設けられた減速機構とを備え、
前記振動体が、前記被接触部および前記減速機構を介して前記被駆動体に動力を伝達し、自己と共に前記被駆動体を回動させることを特徴とする稼働装置。
【請求項１０】
前記被駆動体が、光学系を有する撮像手段である請求項１ないし９のいずれかに記載の稼働装置。
【請求項１１】
前記被駆動体が、音波検出手段である請求項１ないし９のいずれかに記載の稼働装置。
【請求項１２】
前記被駆動体が、重心形成手段である請求項１ないし９のいずれかに記載の稼働装置。
【請求項１３】
前記被駆動体が、電波受信手段である請求項１ないし９のいずれかに記載の稼働装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の稼働装置を有することを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、稼働装置および電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パン・チルト式のズームカメラ等の被駆動体を駆動する稼働装置が知られている。かかる技術としては、非特許文献１に記載される技術が知られている。
しかしながら、従来の稼働装置では、電磁モータ等の大型モータにより、被駆動体の駆動機構を構成していたので、機器全体が大型化するという問題点があった。
【０００３】
【非特許文献１】パン・チルト・ズームカメラ＜ＵＲＬ：http://www.viewmedia.co.                    jp/vieweb/kiki/vcc4.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、機器全体を小型化できる稼働装置および電気機器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】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の稼働装置は、被駆動体と、
被接触部と、
前記被駆動体を回動可能に支持するフレームと、
交流電圧の印加により伸縮する第１圧電素子、接触部および腕部を一体的に形成された補強板、ならびに交流電圧の印加により伸縮する第２圧電素子をこの順に積層してなり、前記接触部にて前記被接触部に対して当接しつつ前記被駆動体に対して固定設置される振動体を有する超音波モータとを備え、
前記振動体が、その振動を前記被接触部に伝達して反力を受け、この反力により自己と共に前記被駆動体を回動させることを特徴とする。
【０００６】
この発明では、積層構造を有する超音波モータを用いて被駆動体の稼働機構を構成したので、装置全体を小型化（薄型化）できる利点がある。
そして、特に、振動体は、交流電圧の印加により伸縮する第１圧電素子と、接触部および腕部が一体的に形成された補強板と、交流電圧の印加により伸縮する第２圧電素子とをこの順に積層してなるので、低い電圧で大きな駆動力および高い駆動速度とが得られ、また、面内方向の伸縮を利用して駆動するので、駆動効率を極めて高くすることができる。
【０００７】
本発明の稼働装置では、前記被接触部は、前記フレーム側に設けられているのが好ましい。
本発明の稼働装置では、前記振動体が平面構造を有し、かつ、前記被接触部および前記振動体が同一平面上に配置されるのが好ましい。
この発明では、被接触部および前記振動体が、同一平面上に配置されるので、被駆動体の駆動機構を平面的に構成できる利点がある。特に、振動体が平面構造を有する場合には、この駆動機構をさらに薄型化できるので、装置全体を薄型化できる利点がある。
【０００８】
本発明の稼働装置では、前記被接触部および前記振動体が、前記被駆動体の側面と前記フレームの内壁面との隙間に設けられるのが好ましい。
この発明では、被接触部とフレームとの隙間に被駆動体の駆動機構を形成できる。これにより、稼働装置の横幅を小さくできる利点がある。
本発明の稼働装置では、前記振動体が、前記被駆動体の底部に設けられるのが好ましい。
この発明では、振動体が、被駆動体の底部に設けられるので、被駆動体の平面視の幅を小さくできる利点がある。
【０００９】
本発明の稼働装置では、前記振動体が、前記被駆動体の回転軌跡内に設けられるのが好ましい。
この発明では、振動体が被駆動体の回転軌跡からはみ出さないので、駆動部を外部に設置する場合と比較して、稼働装置を小型化かつ薄型化できる利点がある。
本発明の稼働装置では、前記被接触部および前記振動体の一方に対して他方を押圧する押圧手段を有するのが好ましい。
これにより、より大きな駆動力が得られ、被駆動体をより確実に回動（駆動）させることができる。
本発明の稼働装置では、前記押圧手段は、前記被駆動体を押圧することにより、前記被接触部に対して前記振動体を押し付けるよう構成されているのが好ましい。
本発明の稼働装置では、前記被接触部は、前記フレームの内壁面に設けられた突出部であるのが好ましい。
【００１０】
本発明の稼働装置は、被接触部が回動可能に設けられた被駆動体と、
前記被駆動体を回動可能に支持するフレームと、
交流電圧の印加により伸縮する第１圧電素子、接触部および腕部を一体的に形成された補強板、ならびに交流電圧の印加により伸縮する第２圧電素子をこの順に積層してなり、前記接触部にて前記被接触部に対して当接しつつ前記被駆動体に対して固定設置される振動体を有する超音波モータと、
前記被接触部と前記フレームとの間に設けられた減速機構とを備え、
前記振動体が、前記被接触部および前記減速機構を介して前記被駆動体に動力を伝達し、自己と共に前記被駆動体を回動させることを特徴とする。
これにより、被駆動体を大きなトルクで駆動できる利点がある。
【００１１】
本発明の稼働装置では、前記被駆動体が、光学系を有する撮像手段であるのが好ましい。
この発明にかかる稼働装置は、振動体および通電装置により被駆動体の姿勢を微少な変位量にて制御できる利点がある。したがって、この稼働装置は、例えば、撮像にかかるフォーカスなどの微調整が要求される電気光学機器において、特に好適である。
【００１２】
本発明の稼働装置では、前記被駆動体が、音波検出手段であるのが好ましい。
この発明にかかる稼働装置は、被駆動体の駆動機構により音波の検出方向を任意に変更できる利点を有する。したがって、この稼働装置は、指向性マイクロフォン等を音波検出手段として採用する集音機器において、特に好適である。
本発明の稼働装置では、前記被駆動体が、重心形成手段（錘部を有する重心形成手段）であるのが好ましい。
この発明にかかる稼働装置は、薄板形状の振動体を用いて被駆動体の駆動機構を構成するので、装置全体が小型かつ薄型である。したがって、この稼働装置は、微少飛行体の姿勢制御に用いられる重心移動機構として採用される場合に、好適である。
【００１３】
本発明の稼働装置では、前記被駆動体が、電波受信手段であるのが好ましい。
この発明にかかる稼働装置は、被駆動体の駆動機構により電波の検出方向を任意に変更できる利点を有する。したがって、この稼働装置は、特定方向の電波検出機器に採用される場合に、特に好適である。
本発明の電気機器は、本発明の稼働装置を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の稼働装置および電気機器（電子機器）を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態にかかる稼働装置を示す斜視図である。図２は、図１に記載した稼働装置を示す平面図である。図３は、図２に記載した稼働装置を示すＡ−Ａ視断面図である。図４は、図１に記載した光学系および被駆動体を示す断面図である。この稼働装置１は、光学系２と、フレーム４と、被駆動体５と、振動体６とを含み構成される。光学系２は、レンズ２１と、撮像素子（固体撮像素子）２２とを含み構成され、稼働装置１の撮像部として機能する。なお、レンズ２１は、例えば、ピンホールであっても良い。また、撮像素子２２は、例えば、イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）である。フレーム４は、箱型の枠状部材から成る。稼働装置１は、このフレーム４にて取付台や壁面等（図示省略）の所定の位置に固定設置される。また、フレーム４は、その内壁面に円柱形状を有する被接触部（ロータ）５１を有する。この被接触部５１は、フレーム４の内面に固定される。
【００１５】
被駆動体５は、箱型部の上面に円筒部を設けた形状を有し（図１〜図４参照）、円筒部内にレンズ２１を配置されると共に、箱型部内に撮像素子２２を配置される。これにより、被駆動体５は、稼働装置１の撮像手段（撮像ユニット）として機能する。また、被駆動体５は、箱型部の両側面に軸５２、５２を突出させて設けられる。被駆動体５は、フレーム４の内側に収容され、軸５２、５２にてフレーム４により回転（回動）可能に支持される。これらの軸５２は、被駆動体５の回転軸となる。また、一方の軸５２は、フレーム４の被接触部５１の中心にその端部を挿入して支持される。これにより、被接触部５１は、被駆動体５の回転軸上に位置する。なお、被駆動体５の形状は、この第１実施形態の形状に限定されず、その機能に応じて適宜設計変更して良い。また、被駆動体５は、箱型部の内部にデータ処理用のＩＣチップ（図示省略）を有する。
【００１６】
振動体６は、略長方形状を有する薄型の板状形状を有し、その長辺の側部に腕部６８を有する。振動体６は、被駆動体５の側周面に対して、その平面を略平行に向けつつ僅かに浮かせた状態で配置される（図２参照）。この場合、被接触部５１および振動体６が、同一平面上に配置される。また、振動体６は、被駆動体５の側周面に対して、その腕部６８にてボルト１３を介して固定設置される。また、振動体６は、その短辺の側部に接触部６６を有する。振動体６は、この接触部６６にて、被駆動体５の被接触部５１の周面に接触する。言い換えれば、振動体６は、接触部６６の先端部を、被接触部５１の半径方向からその周面に当接する。このとき、振動体６は、接触部６６を、腕部６８の弾性により、被接触部５１の側面に対して弾性的に付勢する。これにより、接触部６６と被接触部５１との間に十分な摩擦力が形成され、振動体６の振動が被接触部５１に対して確実に伝達される。また、振動体６は、外部の通電回路（図示省略）に接続されて、その駆動を制御される。そして、振動体６および通電回路は、この稼働装置１を駆動する超音波モータとして機能する。なお、この振動体６の詳細な構成および機能については、後述する。
【００１７】
図５は、この第１実施形態にかかる稼働装置の作用を示す説明図である。この稼働装置１において、振動体６は、外部の通電回路から高周波数の交流電流を印加されて高速で伸縮運動し、その接触部６６を被接触部５１の周面に高速かつ反復的に衝突させる。すると、被接触部５１がフレーム４に固定されてるので、接触部６６と被接触部５１との摩擦接触により、振動体６自身（自己）がその反力によって変位する。すると、振動体６が被駆動体５に固定されているので、被駆動体５が振動体６と共に軸５２周りに回転変位（回動）する。これにより、光学系２の撮像方向が、被駆動体５の回転方向に変更される。このように、この稼働装置１では、振動体６の駆動により光学系２の向きを任意に変更できるので、撮像方向の変更を要する電気機器に特に好適である。また、被駆動体５の回転方向は、振動体６への交流電流の入力パターンの選択により、任意に変更可能である。これにより、正逆の両方向に被駆動体５を回転させ得る利点がある。なお、かかる振動体６の駆動パターンについては後述する。
【００１８】
この稼働装置１によれば、被駆動体５の駆動部として薄板構造の振動体６を用いるので、装置全体を薄型化および小型化できる利点がある。また、振動体６が薄板構造を有するので、被駆動体５の駆動部（振動体６）を薄型かつ平面的に構成できる。これにより、駆動部を被駆動体５側に設ける構成にて、被駆動体５を小型化できる利点がある。また、かかる平面構造により、駆動部をフレーム４の内壁面と被駆動体５との僅かな隙間に配置できる利点がある（図１〜図３参照）。
【００１９】
なお、この第１実施形態において、稼働装置１の被駆動体５は、光学系２（撮像素子２２）を有する撮像手段（撮像ユニット）である。すなわち、稼働装置１は、光学系２（撮像素子２２）を有する撮像装置であり、例えば、監視カメラ、ドアカメラ、携帯電話用カメラ、テレビ電話、カメラ付パーソナルコンピュータその他の電気光学機器に適用される。特に、この稼働装置１は、振動体６および通電回路２０により被駆動体５の姿勢を微少な変位量にて制御できる利点がある。したがって、この稼働装置１は、例えば、撮像にかかるフォーカスなどの微調整が要求される電気光学機器において、特に好適である。また、この稼働装置１は、薄板構造の振動体６を駆動部として用いるので、装置全体が薄型かつ小型である。これにより、例えば、この稼働装置１を監視カメラに適用すれば、設置場所の自由度を高められる利点がある。また、かかる監視カメラは、従来の大型の監視カメラと比較して小型なので目立ち難い。これにより、監視カメラの設置場所を避けて行われる犯罪に対して、監視効果を高められる利点がある。また、この稼働装置１は、被駆動体５の正逆方向への回転（回動）により撮像方向が変更可能である。これにより、例えば、この稼働装置１をドアカメラに適用すれば、ドアの正面方向以外の方向も撮像できるので、小さい子供等も撮像できる利点がある。
【００２０】
また、この第１実施形態において、被駆動体５を、撮像手段（撮像ユニット）の他のものに変更してもよい。
例えば、この第１実施形態において、稼働装置１の被駆動体５を、マイクロフォンその他の音波検出手段（集音手段）に変更してもよい。すなわち、稼働装置１が、前記音波検出手段を備えた集音装置として構成されてもよい。特に、この稼働装置１は、被駆動体５の駆動機構により音波の検出方向を任意に変更できる利点を有する。したがって、この稼働装置１は、指向性マイクロフォン等を音波検出手段として採用する集音機器において、特に好適である。また、この稼働装置１は、振動体６および通電回路２０により被駆動体５の姿勢を微少な変位量にて制御できるので、さらに音波の検出を好適になし得る利点がある。
【００２１】
また、この第１実施形態において、稼働装置１の被駆動体５を、錘部を有する重心形成手段に変更してもよい。すなわち、稼働装置１が、前記重心形成手段を備えた重心移動機構として構成されてもよい。特に、この稼働装置１は、薄板形状の振動体６を用いて被駆動体５の駆動機構を構成するので、装置全体が小型かつ薄型である。したがって、この稼働装置１は、微少飛行体の姿勢制御に用いられる重心移動機構として採用される場合に、好適である。また、この稼働装置１は、振動体６および通電回路２０により被駆動体５の姿勢を微少な変位量にて制御できるので、さらに微少飛行体の姿勢制御を的確になし得る利点がある。
【００２２】
また、この第１実施形態において、稼働装置１の被駆動体５を、アンテナ（例えば、パラボラアンテナ、ＣＳアンテナ、ＧＰＳアンテナ等）その他の電波受信部を有する電波受信手段に変更してもよい。すなわち、稼働装置１が、前記電波受信手段を備えた電波検出装置（電波検出機器）として構成されてもよい。特に、この稼働装置１は、被駆動体５の駆動機構により電波の検出方向を任意に変更できる利点を有する。したがって、この稼働装置１は、特定方向の電波検出機器に採用される場合に、特に好適である。また、この稼働装置１は、振動体６および通電回路２０により被駆動体５の姿勢を微少な変位量にて制御できるので、さらに電波の検出を好適になし得る利点がある。
【００２３】
図６は、図１に記載した振動体を示す斜視図である。図７および図８は、図６に記載した振動体の動作を示す説明図である。この振動体６は、単一の補強板６３を中心に配置し、この補強板６３を一対の圧電素子６２、６４で挟み込み、これらを積層して構成される。また、振動体６は、電極６１ａ〜６１ｄと、電極６５ａ〜６５ｄ（図示省略。各符号のみを括弧内に示す。）とを、その表裏の所定の位置に配置される。
【００２４】
補強板６３は、略長方形の板状構造を有し、その厚みが各圧電素子６２、６４より薄い。これにより、振動体６を高い効率で振動させ得る利点がある。また、補強板６３は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、銅、銅系合金その他の金属材料から成る。ただし、補強板６３の構成材料は、これに限定されない。補強板６３は、振動体６全体を補強する機能を有し、過振幅や外力等による振動体６の損傷を防止する。また、補強板６３は、圧電素子６２、６４間にて、これらを導通させる共通の電極として機能する。
【００２５】
圧電素子６２、６４は、補強板６３と略合同な長方形の板状構造を有する。圧電素子６２、６４は、相互に対向して補強板６３を表裏から挟み込み、補強板６３に対して平面位置を揃えて積層される。また、圧電素子６２、６４は、補強板６３に対して固着され、一体化されて単一構造物を構成する。これにより、振動体６の強度を向上できる利点がある。また、圧電素子６２、６４は、電圧の印加により伸縮可能な材料から成る。かかる材料としては、例えば、チタン酸ジルコニウム酸鉛、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等がある。
【００２６】
電極６１ａ〜６１ｄ、６５ａ〜６５ｄは、短冊状の金属部材から成り、圧電素子６２、６４上の所定の位置に設置される。ここで、これらの電極は、圧電素子６２、６４の長辺に対して略半分の長さを有し、各圧電素子６２、６４上の長辺側の縁部に沿って、長手方向にそれぞれ２枚ずつ並べて配置される。これにより、電極６１ａ〜６１ｄ、６５ａ〜６５ｄは、各圧電素子６２、６４上にそれぞれ４枚ずつ並べられ、各圧電素子６２、６４の長手方向の中心線および幅方向の中心線に対して相互に対称に位置する（図６参照）。また、電極６１ｆ、６５ｆは、圧電素子６２、６４の長辺に対して略同一の長さを有し、各圧電素子６２、６４の長手方向の中心線上に配置される。
【００２７】
ここで、電極６１ａ〜６１ｄと、電極６５ａ〜６５ｄとは、振動体６の表裏にて相互に対向して配置される。図６中にて、括弧書きにて付した符号は、振動体６を挟み相互に対向する電極であることを示している。また、各圧電素子６２、６４上にて対角線を構成する電極６１ａおよび電極６１ｃの組、ならびに、電極６５ａおよび電極６５ｃの組とは、それぞれ各組内にて導通され、外部の通電回路に接続される。同様に、電極６１ｂおよび電極６１ｄの組、ならびに、電極６５ｂおよび６５ｄの組も、それぞれ各組内にて導通され、外部の通電回路に接続される。これにより、電極６１ａ〜６１ｄ、６５ａ〜６５ｄは、通電回路からの電圧の印加により、これらの組み合わせにて通電する。なお、いずれの組み合わせにより通電させるかは、後述する通電回路の構成により、任意に選択できる。
【００２８】
また、振動体６は、一方の短辺の中央、すなわち、長手方向の先端部の中央に、接触部６６を有する。この接触部６６は、補強板（振動板）６３に対して単一部材により一体的に形成される。すなわち、本実施形態では、接触部６６が、振動体６の短辺の一部に突出した凸部により形成される。これにより、接触部６６を振動体６に対して強固に設置できる利点がある。特に、接触部６６は、稼働装置１の稼働時にて、振動体６の振動により高速かつ反復的に、高い押圧力にて被接触部５１に衝突する。したがって、かかる構成により、接触部６６の耐久性を高め得る利点がある。また、接触部６６は、半円形状の先端部を有する（図６参照）。かかる接触部６６は、角形の先端部を有する場合と比較して、被接触部５１の側面に安定的に摩擦接触する。これにより、振動体６の作用方向が多少ずれた場合にも、振動体６からの押圧力を確実に被接触部５１に伝達できる利点がある。
【００２９】
また、振動体６は、一方の長辺の中央、すなわち、長手方向の側部中央に、長辺に対して略垂直に突出する腕部６８を有する。この腕部６８は、補強板６３に対して単一部材により一体的に形成される。これにより、腕部６８を振動体６に対して強固に設置できる利点がある。振動体６は、腕部６８の先端に設けられた孔６８１にボルト１３を挿入され、このボルト１３によりフレーム４に対して固定設置される。また、振動体６は、腕部６８によりフレーム４の内壁面に対して浮上した状態で支持される（図２参照）。かかる構成では、振動体６とフレーム４との摩擦がないので、振動体６の振動が拘束され難く、振動体６の自由な振動を実現できる利点がある。また、腕部６８は、補強板６３が金属材料から成るので、弾性を有する。振動体６は、この弾性により接触部６６を被接触部５１の側面に付勢し、この状態にて腕部６８により支持される。また、振動体６の補強板６３は、この腕部６８にてアース（接地）されている。
【００３０】
ここで、腕部６８は、振動体６の側方であって、振動体６の振動の節となる位置に設けられる。この位置は、振動解析その他公知の手法により当業者自明の範囲内にて適宜決定してよい。例えば、この稼働装置１のように、電極６１ａ〜６１ｄ、６５ａ〜６５ｄが、振動体６の長手方向および幅方向に対称に設けられる場合には、この振動体６の長手方向の略中央付近が振動の節となる。そこで、この稼働装置１では、腕部６８を振動体６の長辺の略中央に設ける。すると、振動体６の振動時にて、腕部６８が振動体６の振動を阻害しないので、腕部６８から外部への振動エネルギーの消散を抑制できる。これにより、被接触部５１を効率的に駆動できる利点がある。
【００３１】
図７および図８は、図６に記載した振動体の動作を示す説明図である。図７は、被接触部が図中の反時計回りに回転する場合を示し、図８は、被接触部５１が図７に示す方向とは逆方向に回転する場合を示している。
図７に示す状態では、まず、振動体６は、外部の通電回路（図示省略）から交流電圧が印加される。すると、振動体６の対角線上に位置する電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃが通電され、これらの電極と補強板６３との間に交流電圧が印加される。圧電素子６２、６４は、この交流電圧により、電極が設置された部分にて、高速かつ反復的に部分的に伸縮する。ここで、圧電素子６２、６４は、電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃの設置部分にて、図中の矢印ａの方向に伸縮する。これにより、振動体６は、全体として略Ｓ字状に屈曲した微少振動を行う。この振動により、振動体６の接触部６６は、図中の矢印ｂで示す方向に往復運動するか、もしくは、図中の矢印ｃで示す方向に楕円運動する。被接触部５１は、この運動により接触部６６から押圧力を受ける。具体的には、被接触部５１は、接触部６６の振動変位Ｓの径方向成分Ｓ１（被接触部５１の径方向の変位）により、接触部６６と外周面５１１との間に摩擦力を受け、また、振動変位Ｓの周方向成分Ｓ２（被接触部５１の円周方向の変位）により、図中の反時計回りの回転力を受ける。そして、被接触部５１は、この押圧力を高速かつ反復的に接触部６６から受けて、図中の反時計回りに回転する。
【００３２】
一方、図８に示す状態では、振動体６の電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄが通電される。すなわち、図７に示す状態とは対称に、電極が通電される。すると、図７に示す状態と対称に振動体６が振動し、被接触部５１が接触部６６により押圧力を受けて、図中の時計回りに回転する。したがって、通電パターンの選択により、被接触部５１を時計回りおよび反時計回りの双方向に駆動できる利点がある。なお、図８に示す状態では、通電されない他の電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃが、振動体６の振動を検出する振動検出手段を構成する。
【００３３】
図９は、図１〜図８に記載した振動体の通電回路を示すブロック図である。この通電回路２０は、駆動回路８と、スイッチ９とを含み構成される。通電回路２０は、振動体６に交流電圧を印加して振動体６を駆動する。また、通電回路２０は、通電パターンを切換えて振動体６の振動モードを切り換える機能と、振動体６から電圧を検出して振動をフィードバック制御する機能とを有する。
【００３４】
駆動回路８は、発振回路８１と、増幅回路８２と、回転量制御回路８３とを含み構成される。この駆動回路８では、発振回路８１が交流電圧を出力し、増幅回路８２がこの交流電圧を増幅して、振動体６に印加する。回転量制御回路８３は、発振回路８１および増幅回路８２を制御し、被接触部５１の回転量が指示された目標値となるように、振動体６に印加される交流電圧を調整する。
【００３５】
スイッチ９は、交流電圧を印加される電極と、振動検出手段を構成する電極とを切り換え、これにより、被接触部５１の回転方向を切り換える。このスイッチ９は、連動する２つのスイッチ部９１および９２を有しており、端子９７を振動体６の電極６１ｄに接続され、端子９８を電極６１ａに接続される。また、スイッチ９は、端子９３、９６をそれぞれ増幅回路８２の出力側に接続され、各端子９３、９６を介して、増幅回路８２から交流電圧を印加される。また、スイッチ９は、端子９４、９５をそれぞれ発振回路８１の入力側に接続される。
【００３６】
この通電回路２０において、まず、被接触部５１の駆動にあたり、被接触部５１の回転量（回転回数や回転角度）を回転量制御回路８３に入力する。そして、被接触部５１を図９中の反時計回り（正方向）に回転させる場合には、スイッチ９を切り換えて、端子９４と端子９７とを接続すると共に、端子９６と端子９８とを接続する。すると、振動体６の電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃが、増幅回路８２の出力側に導通される。これにより、振動体６の圧電素子６２、６４に交流電圧が印加されて、振動体６が縦振動および屈曲振動し、被接触部５１が接触部６６に叩かれて図９中の反時計回りに回転する。
【００３７】
また、この状態では、他の電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄが、駆動回路８の発振回路８１の入力側に導通される。これらの電極は、振動体６の駆動時にて検出電極となり、通電された電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄと、補強板６３との間に誘起される電圧（誘起電圧）を検出する。発振回路８１は、検出された誘起電圧に基づいて、振動体６の振幅が最大、すなわち、検出電圧が最大になるような周波数（共振周波数）の交流電圧を出力する。これにより、被接触部５１を効率良く移動させ得る利点がある。また、回転量制御回路８３は、被接触部５１の回転量が指示された目標値になるまで発振回路８１および増幅回路８２を作動させ、振動体６を駆動して被接触部５１を回転させる。
【００３８】
一方、被接触部５１を図９中の時計回り（逆方向）に回転させる場合には、スイッチ９を切り換えて、端子９３と端子９７とを接続すると共に、端子９５と端子９８とを接続する。すると、振動体６の電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄが、増幅回路８２の出力側に導通される。これにより、被接触部５１が図９中の反時計回りに回転する。また、この状態では、他の電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃが駆動回路８の発振回路８１の入力側に導通され、検出電極として機能する。なお、これらの作用については、被接触部５１を反時計回りに回転させる場合と同様なので、その記載を省略する。
【００３９】
この稼働装置１によれば、振動体６が薄型の板状形状を有するので、機器全体を薄型化し、また小型化できる利点がある。特に、電気光学機器の分野では、近年、薄型化および小型化に対する要請が極めて強く、当業者がこれに多額の研究開発費を投じる傾向にある。この点において、この振動体６により駆動部を構成された稼働装置１は、極めて有用である。また、振動体６が摩擦力（押圧力）により被接触部５１を駆動するので、磁力により駆動されるモータと比較して、高い駆動トルクおよび効率を得られる利点がある。これにより、変速機構（減速機構）を介すことなく、被接触部５１を十分な力で駆動できる利点がある。
【００４０】
また、この稼働装置１によれば、振動体６の電気ノイズが、磁力により駆動されるモータと比較して極めて小さいので、電気ノイズにより周辺機器が受ける影響を低減できる利点がある。また、変速機構を要しないので、エネルギー損失が少ないという利点もある。また、被接触部５１を振動体６で直接駆動し、別途減速機構を設ける必要がないので、機器を軽量化、小型化および薄型化できる利点がある。また、これにより、構造を極めて簡素化できると共に、製品を容易に製造できるので、製造コストを低減できる利点がある。
【００４１】
また、この稼働装置１によれば、振動体６の面内振動を被接触部５１の回転に直接変換できるので、変換に伴なうエネルギー損失を低減して高い駆動効率を得られる利点がある。また、被接触部５１の停止状態にて、振動体６の接触部６６が摩擦接触状態にて被接触部５１に付勢するので、被接触部５１の回転を抑制して、被接触部５１を停止位置に安定的に保持できる利点がある。また、単一の振動体６で被接触部５１を正逆の両方向に駆動させ得るので、駆動方向毎に専用の振動体を設ける場合と比較して、部品点数を低減できる利点がある。
なお、本実施形態では、被駆動体５が１つの軸（軸５２）の周りに回転変位（回動）するように構成されているが、本発明では、これに限らず、例えば、同様の構成や原理を用いて、相互に方向の異なる２つの軸、特に、直交する２軸の周りに被駆動体５が回転変位（回動）するように構成することもできる。後述する各実施形態についても同様である。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、この稼働装置１の第２実施形態について説明する。
図１０は、本発明の稼働装置の第２実施形態における振動体の斜視図であり、図１１は、本発明の稼働装置の第２実施形態における回路構成を示すブロック図である。
以下、第２実施形態の稼働装置１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００４３】
第２実施形態の稼働装置１は、被接触部５１を停止状態に維持、すなわち、被駆動体５を停止状態に維持する第１のモードと、被接触部５１の回転を可能（被接触部５１をフリー状態）、すなわち、被駆動体５の移動を可能（被駆動体５をフリー状態）にする第２のモードと、被接触部５１を正方向に回転させる第３のモードと、被接触部５１を逆方向に回転させる第４のモードとを有しており、各電極への通電パターンの選択により振動体６の振動パターンを変更して、第１のモードと、第２のモードと、第３のモードと、第４のモードとのいずれかを選択し得るよう構成されている。以下、具体的に説明する。
【００４４】
図１０に示すように、振動体６は、圧電素子６２の図１０中上側に、板状の５つの電極６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄおよび６１ｅが設置され、圧電素子６４の図１０中下側に、板状の５つの電極６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄおよび６５ｅ（図１０中、電極６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄおよび６５ｅは、図示せず、各符号のみを括弧内に示す）が設置されている。
すなわち、圧電素子６２を４つの長方形の領域にほぼ等しく分割（区分）し、分割された各領域に、それぞれ、長方形状をなす電極６１ａ、６１ｂ、６１ｃおよび６１ｄが設置され、同様に、圧電素子６４を４つの領域に分割（区分）し、分割された各領域に、それぞれ、長方形状をなす電極６５ａ、６５ｂ、６５ｃおよび６５ｄが設置されている。
【００４５】
そして、圧電素子６２の中央部に長方形状をなす電極６１ｅが設置され、同様に、圧電素子６４の中央部に長方形状をなす電極６５ｅが設置されている。各電極６１ｅおよび６５ｅは、それぞれ、その長手方向（長辺の方向）と振動体６の長手方向（長辺の方向）とが略一致するように配置されている。これら電極６１ｅおよび６５ｅは、それぞれ、検出電極であり、電極６１ｅおよび６５ｅと、補強板６３との間に誘起される電圧（誘起電圧）、すなわち、振動体６の振動の長手方向の成分（縦振動成分）により誘起される電圧（誘起電圧）の検出に用いられる。また、前記電極６１ｅおよび６５ｅは、それぞれ、第２のモードで用いられる。
なお、電極６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄおよび６１ｅの裏側に、それぞれ、電極６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄおよび６５ｅが配置されている。
【００４６】
一方の対角線上の電極６１ａおよび６１ｃと、これらの裏側に位置する電極６５ａおよび６５ｃとは、すべて電気的に接続され、同様に、他方の対角線上の電極６１ｂおよび６１ｄと、これらの裏側に位置する電極６５ｂおよび６５ｄとは、すべて電気的に接続されている。また、同様に、中央部の電極６１ｅと、この裏側に位置する電極６５ｅとは、電気的に接続（以下、単に「接続」と言う）されている。
【００４７】
図１１に示すように、第２実施形態の稼働装置１の通電回路２０は、発振回路８１、増幅回路８２および回転量制御回路８３を備えた駆動回路８と、スイッチ９と、スイッチ１６とを有している。
スイッチ９は、通電する電極と、振動検出手段として利用する電極とを切り替える切替手段であり、スイッチ９の切り替えにより、被接触部５１の回転方向を切り替える。
【００４８】
このスイッチ９は、連動する２つのスイッチ部９１および９２を有しており、振動体６の電極６１ｄは、スイッチ部９１の端子９７に接続され、電極６１ａは、スイッチ部９２の端子９８に接続されている。
そして、スイッチ部９１の端子９３およびスイッチ部９２の端子９６は、それぞれ、駆動回路８の増幅回路８２の出力側に接続されており、増幅回路８２から各端子９３および９６に、それぞれ交流電圧が印加されるようになっている。
【００４９】
また、振動体６の補強板６３は、アース（接地）されている。
また、スイッチ部９１の端子９４およびスイッチ部９２の端子９５は、それぞれ、駆動回路８の発振回路８１の入力側に接続されている。
スイッチ１６は、連動する２つのスイッチ部１６１および１６２を有している。
スイッチ部１６１の端子１６３は、スイッチ９の端子９４および９５に接続されており、端子１６４は、振動体６の電極６１ｅに接続されている。
【００５０】
そして、スイッチ部１６１の端子１６７は、駆動回路８の発振回路８１の入力側に接続されている。
また、スイッチ部１６２の端子１６６は、スイッチ９の端子９８および振動体６の電極６１ａに接続されており、端子１６８は、スイッチ９の端子９７および振動体６の電極６１ｄに接続されている。
なお、駆動回路８については、前述した第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
次に、各モードについて説明する。
第１のモードでは、振動体６に対し、励振しない。すなわち、振動体６のいずれの電極へも通電しない。この場合は、振動体６の接触部６６が被接触部５１に圧接し、接触部６６と被接触部５１との摩擦力により、被接触部５１を停止状態に維持し、これにより、被駆動体５を停止状態に維持することができる。すなわち、被駆動体５が移動するのを阻止し、被駆動体５を所定の位置に保持することができる。
【００５２】
また、第２のモードでは、被接触部５１の外周面５１１における接触部６６の当接位置での接線に対して略垂直な方向の振動を励振する。すなわち、振動体６の両対角線上の電極６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６５ａ、６５ｂ、６５ｃおよび６５ｄに通電し、これらの電極６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６５ａ、６５ｂ、６５ｃおよび６５ｄと、補強板６３との間に、交流電圧を印加する。これにより、振動体６は、長手方向（長辺の方向）に繰り返し伸縮、すなわち、長手方向に微小な振幅で振動（縦振動）する。換言すれば、振動体６の接触部６６は、長手方向（長辺の方向）に振動（往復運動）する。
【００５３】
被接触部５１は、振動体６が収縮するときに、接触部６６から離間してその接触部６６との間の摩擦力が無くなるか、または、前記摩擦力が減少し、フリー状態となり、図１１中の反時計回りおよび時計回りのいずれの方向にも自由に回転することができ、これにより、被駆動体５は、自由に移動することができる。一方、振動体６が伸張するときは、被接触部５１は、接触部６６から押圧力を受けるが、その方向は、前記接線に対して略垂直な方向であるので、被接触部５１は、図１１中の反時計回りおよび時計回りのいずれの方向にも回転せず、被駆動体５は、移動しない。
従って、振動体６の振動により、被接触部５１、すなわち、被駆動体５は、フリー状態となり、両方向に自由に移動することができる。
【００５４】
また、第３のモードでは、少なくとも被接触部５１の回転方向正方向の振動変位成分（図４に示す周方向成分Ｓ２）を有する振動を励振する。すなわち、振動体６の対角線上に位置する電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃに通電し、これらの電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃと、補強板６３との間に、交流電圧を印加する。これにより、第１実施形態で述べたように、被接触部５１は、図１１中の反時計回り（正方向）に回転する。この際、振動体６の対角線上に位置する通電されていない電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄは、振動体６の振動を検出する振動検出手段として利用される。
【００５５】
また、第４のモードでは、少なくとも被接触部５１の回転方向逆方向の振動変位成分（図５に示す周方向成分Ｓ２）を有する振動を励振する。すなわち、振動体６の対角線上に位置する電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄに通電し、これらの電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄと、補強板６３との間に、交流電圧を印加する。これにより、第１実施形態で述べたように、被接触部５１は、図１１中の時計回り（逆方向）に回転する。この際、振動体６の対角線上に位置する通電されていない電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃは、振動体６の振動を検出する振動検出手段として利用される。
【００５６】
次に、図１１に基づいて、稼働装置１の作用を説明する。
電源スイッチがオンの状態において、被接触部５１（被駆動体５）の停止／フリーの指示や、被接触部５１の回転方向および回転量（被接触部５１の回転回数や回転角度）の指示があると、それに基づいて、スイッチ９、１６および駆動回路８の回転量制御回路８３が作動する。すなわち、前記第１のモード、第２のモード、第３のモードおよび第４のモードのいずれかに設定される。
【００５７】
被接触部５１を図１１中の反時計回り（正方向）に回転させる旨の指示（第３のモード）の場合には、スイッチ１６の端子１６３と端子１６７とが接続し、端子１６５と端子１６８とが接続するようにスイッチ１６が切り替わるとともに、スイッチ９の端子９４と端子９７が接続し、端子９６と端子９８が接続するようにスイッチ９が切り替わる。これにより、駆動回路８の増幅回路８２の出力側と、振動体６の電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃとが導通し、振動体６の電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄと、駆動回路８の発振回路８１の入力側とが導通する。
【００５８】
駆動回路８の発振回路８１および増幅回路８２は、それぞれ、回転量制御回路８３により制御される。
発振回路８１から出力される交流電圧は、増幅回路８２で増幅され、電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃと、補強板６３との間に印加される。これにより、前述したように、振動体６の電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃに対応する部分がそれぞれ繰り返し伸縮し、振動体６の接触部６６が、図４の矢印ｂで示す斜めの方向に振動（往復運動）、または、矢印ｃで示すように、楕円振動（楕円運動）し、被接触部５１は、振動体６の電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃに対応する部分が伸長するときに接触部６６から摩擦力（押圧力）を受け、この繰り返しの摩擦力（押圧力）によって、図１中の反時計回り（正方向）に回転する。
【００５９】
そして、前記被接触部５１とともに被接触部５１が図１中の反時計回り（正方向）に回転し、これにより、被駆動体５が運動する。
この際、通電されていない（駆動していない）各電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄは、それぞれ、検出電極となり、電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄと、補強板６３との間に誘起される電圧（誘起電圧）の検出に用いられる。
前記検出された誘起電圧（検出電圧）は、発振回路８１へ入力され、発振回路８１は、その検出電圧に基づいて、振動体６の振幅が最大、すなわち、検出電圧が最大になるような周波数（共振周波数）の交流電圧を出力する。これにより、被駆動体５を効率良く移動させることができる。
【００６０】
また、回転量制御回路８３は、指示された被接触部５１の回転量（目標値）に基づいて、各電極への通電を制御する。
すなわち、回転量制御回路８３は、被接触部５１の回転量が、指示された被接触部５１の回転量（目標値）になるまで発振回路８１および増幅回路８２を作動させ、振動体６を駆動し、被接触部５１を回転させる。
【００６１】
前記と逆に、被接触部５１を図１１中の時計回り（逆方向）に回転させる旨の指示（第４のモード）の場合には、図１１に示すように、スイッチ１６の端子１６３と端子１６７とが接続し、端子１６５と端子１６８とが接続するようにスイッチ１６が切り替わるとともに、スイッチ９の端子９３と端子９７が接続し、端子９５と端子９８が接続するようにスイッチ９が切り替わる。これにより、駆動回路８の増幅回路８２の出力側と、振動体６の電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄとが導通し、振動体６の電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃと、駆動回路８の発振回路８１の入力側とが導通する。以降の動作は、前記被接触部５１を図１１中の反時計回りに回転させる旨の指示の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００６２】
また、被接触部５１を停止状態に維持する指示、すなわち、被駆動体５を停止状態に維持する指示（第１のモード）の場合には、図１１に示すように、スイッチ１６の端子１６３と端子１６７とが接続し、端子１６５と端子１６８とが接続するようにスイッチ１６が切り替わる。
そして、回転量制御回路８３は、発振回路８１および増幅回路８２を作動させない。すなわち、振動体６のいずれの電極へも交流電圧を印加しない。
【００６３】
被接触部５１には、振動体６の接触部６６が圧接（当接）し、接触部６６と被接触部５１との摩擦力により、被接触部５１が停止状態に維持され、これにより、被駆動体５が停止状態に維持される。すなわち、被駆動体５が移動するのが阻止され、被駆動体５は、所定の位置に保持される。
なお、第１のモードの場合には、振動体６のいずれの電極へも交流電圧を印加しなければ、スイッチ９および１６は、それぞれ、どのように切り替わっていてもよい。
【００６４】
また、被接触部５１をフリー状態にする指示、すなわち、被駆動体５をフリー状態にする指示（第２のモード）の場合には、スイッチ１６の端子１６４と端子１６７とが接続し、端子１６６と端子１６８とが接続するようにスイッチ１６が切り替わる。これにより、駆動回路８の増幅回路８２の出力側と、振動体６の電極６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６５ａ、６５ｂ、６５ｃおよび６５ｄとが導通し、振動体６の電極６１ｅおよび６５ｅと、駆動回路８の発振回路８１の入力側とが導通する。
【００６５】
発振回路８１から出力される交流電圧は、増幅回路８２で増幅され、電極６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６５ａ、６５ｂ、６５ｃおよび６５ｄと、補強板６３との間に印加される。これにより、前述したように、振動体６の接触部６６が、長手方向に振動（往復運動）し、被接触部５１、すなわち、被駆動体５は、フリー状態となり、両方向に自由に移動することができる。
【００６６】
この際、各電極６１ｅおよび６５ｅからは、それぞれ、電極６１ｅおよび６５ｅと、補強板６３との間に誘起される電圧（誘起電圧）が検出される。その検出された誘起電圧（検出電圧）は、発振回路８１へ入力され、発振回路８１は、その検出電圧に基づいて、振動体６の縦振動の振幅が最大、すなわち、検出電圧が最大になるような周波数の交流電圧を出力する。これにより、被接触部５１をより円滑に回転、すなわち、被駆動体５をより円滑に移動させることができる。
なお、第２のモードの場合には、スイッチ９は、どのように切り替わっていてもよい。
【００６７】
この第２実施形態の稼働装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
そして、この稼働装置１では、被接触部５１（被駆動体５）の停止状態を維持する状態、すなわち高摩擦状態と、被接触部５１の回転（被駆動体５の移動）を可能（被接触部５１や被駆動体５をフリー状態）にする状態、すなわち低摩擦状態と、被接触部５１を正方向へ回転させる状態と、被接触部５１を逆方向へ回転させる状態との４状態のうちから、任意の状態を選択することができるので、汎用性が広い。
【００６８】
なお、前述の振動体６においては、駆動するための電極を４分割して駆動する場合について説明したが、それは、縦振動と屈曲振動を選択的に励振するための一例を示したのであり、本発明では、前述の振動体６の構造や駆動の方法に限定されるものではない。
また、本発明では、前記第３のモードまたは第４のモードが省略され、被接触部５１が一方向にのみ回転するように構成されていてもよく、この場合も単一の振動体６で被駆動体５を、往復運動、すなわち、両方向に移動させることができる。
【００６９】
（第３実施形態）
次に、本発明の稼働装置の第３実施形態について説明する。
図１２は、本発明の稼働装置の第３実施形態にかかる振動体を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図１２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００７０】
以下、第３実施形態の稼働装置１について、前述した第１、第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の稼働装置１は、第２実施形態にて記載した第１〜第４のモードに加えて、さらに、縦振動および屈曲振動が複合される第５のモードおよび第６のモードを備える点に特徴を有する。これらのモードは、第１〜第４のモードと同様に、各電極６１ａ〜６１ｄ、６１ｆ、６５ａ〜６５ｄ、６５ｆへの通電パターンの変更により任意に選択され得る。
【００７１】
この稼働装置１の振動体６は、第２実施形態の検出電極６１ｅ、６５ｅに代えて、圧電素子６２の図１２中上側に電極６１ｆを備え、また、図１２中下側に電極６５ｆを備える。これらの電極６１ｆ、６５ｆは、長方形の板状形状を有すると共に振動体６の長手方向の長さと略同一寸法を有し、振動体６の長手方向に沿って、その中央部に配置される。また、電極６１ｆおよび電極６５ｆは、振動体６の表裏にて電気的に接続され、他の電極６１ａ〜６１ｄ、６５ａ〜６５ｄと同様に通電回路２０側に電気的に接続される（図示省略）。
【００７２】
図１３は、図１２に示す稼働装置における振動体が振動する様子を示す平面図である。
この稼働装置１において、第５のモードでは、振動体６の対角線上に位置する電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄが通電され、これらの電極と補強板６３との間に交流電圧が印加される。すると、これらの電極に対応する振動体６の部分がそれぞれ繰り返し伸縮し、振動体６全体が屈曲二次振動する。この屈曲二次振動により、振動体６の接触部６６が、図１３中の矢印ｂで示す斜めの方向に振動（往復運動）し、または、矢印ｃで示すように楕円振動（楕円運動）する。これにより、被接触部５１が、接触部６６から繰り返し摩擦力（押圧力）を受けて、図１３中の反時計回りに回転する。
【００７３】
また、この第５のモードでは、さらに、振動体６の中央部の電極６１ｆおよび６５ｆが通電され、圧電素子６２、６４が、電極６１ｆおよび６５ｆの設置位置にて、高速かつ反復的に部分的に伸縮する。すると、振動体６が、長手方向の中心線上にて、長手方向に沿った部分的な微少振動を行う。これを縦一次振動という。この縦一次振動により、接触部６６は、振動体６の長手方向に押圧力を増加され、強い押圧力にて被接触部５１に付勢する。これにより、屈曲二次振動のみにより振動体６を駆動する場合と比較して、高い駆動力を得られる利点がある。
【００７４】
なお、この第５モードにおいて、通電されていない電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄは、振動体６の振動を検出する振動検出手段として機能する。これらの電極は、振動体６の駆動時にて、通電された電極６１ａ、６１ｃ、６１ｆ、６５ａ、６５ｃおよび６５ｆと、補強板６３との間に誘起される電圧（誘起電圧）を検出して、発振回路８１に入力する。発振回路８１は、検出された誘起電圧に基づいて、振動体６の振幅が最大、すなわち、誘起電圧が最大になるような周波数（共振周波数）の交流電圧を出力する。これにより、被接触部５１を効率良く移動させ得る利点がある。なお、これらの通電されていない電極の作用は、第１実施形態と同様である。
【００７５】
図１４は、図１２に記載した振動体が振動する様子を示す平面図である。
この稼働装置１において、第６のモードでは、振動体６の対角線上に位置する電極６１ｂ、６１ｄ、６５ｂおよび６５ｄ、並びに、振動体６の中央部の電極６１ｆおよび６５ｆが通電される。そして、振動体６が第５のモードとは対称に振動し、被接触部５１を図１４中の時計回りに回転させる。これにより、逆方向の回転についても、高い駆動力を得られる利点がある。
【００７６】
なお、この第６モードにおいて、通電されていない電極６１ａ、６１ｃ、６５ａおよび６５ｃは、振動体６の振動を検出する振動検出手段として機能する。これらの電極は、振動体６の駆動時にて、通電された電極６１ｂ、６１ｄ、６１ｆ、６５ｂ、６５ｄおよび６５ｆと、補強板６３との間に誘起される電圧（誘起電圧）を検出して、発振回路８１に入力する。発振回路８１は、検出された誘起電圧に基づいて、振動体６の振幅が最大、すなわち、誘起電圧が最大になるような周波数（共振周波数）の交流電圧を出力する。これにより、被接触部５１を効率良く移動させ得る利点がある。なお、これらの通電されていない電極の作用は、第１実施形態と同様である。
【００７７】
ここで、図１２に示すように、振動体６の本体部の、交流電圧の印加により伸縮する方向（伸縮方向）である長手方向の寸法（接触部６６の突出方向にかかる本体部の寸法）、すなわち長辺の長さ寸法を、長さ寸法Ｌ（以下、単に寸法Ｌとも言う）とし、振動体６本体部の長手方向に対して略垂直な方向の寸法（接触部６６の突出方向に対して略垂直な方向にかかる本体部の寸法）、すなわち短辺の長さ寸法を、幅寸法Ａ（以下、単に寸法Ａとも言う）としたとき、その長さ寸法Ｌと幅寸法Ａとの比（Ｌ／Ａ）は、特に限定されないが、長さ寸法Ｌと幅寸法Ａとの比（Ｌ／Ａ）は、２〜５程度が好ましく、３〜４程度がより好ましく、３.５４程度が特に好ましい。上記条件では、縦一次振動と屈曲二次振動の共振周波数の関係が適正となり、良好な駆動効率を得ることが出来る。
【００７８】
なお、この稼働装置１において、振動体６の振動モードは、上記第１〜第６のモードに限定されず、当業者自明の範囲内にて任意の振動モードを採用してもよい。例えば、図１２に記載した振動体６において、（１）電極６１ｆ、６５ｆのみに交流電圧を印加して、振動体６に縦一次の振動を励起してもよいし、（２）電極６１ａ〜６１ｆ、６５ａ〜６５ｆのすべてに交流電圧を印加し、かつ所定の電極に対する電圧の印加タイミングをずらし、振動体６に縦一次および屈曲三次の複合振動を励起してもよい。
【００７９】
図１７は、図１２に記載した振動体の電気的特性を示すグラフである。同図では、横軸に振動体６の駆動時における振動周波数［Ｈｚ］をとり、縦軸に振動体６が被接触部５１を押圧していないときの圧電素子６２、６４のインピーダンス［Ω］をとる。
図１７に示すように、この振動体６は、縦一次振動の共振周波数ｆ１と、屈曲二次の共振周波数ｆ２とを有する。これらの共振周波数ｆ１、ｆ２では、いずれもインピーダンスが極小値をとる。ここで、これらの共振周波数ｆ１、ｆ２は、振動体６固有の周波数である。共振周波数ｆ１、ｆ２は、振動体６の形状や大きさ、接触部６６の位置等の選択により、任意に設計変更可能である。この振動体６では、共振周波数ｆ１、ｆ２が相互に近接するように設定される。例えば、この振動体６では、屈曲二次振動の共振周波数ｆ２が、縦一次振動の共振周波数ｆ１に対して、例えば、約１［％］〜２［％］程度大きい。この構成において、これらの近傍の周波数、特に、これらの共振周波数ｆ１、ｆ２の間の周波数にて振動体６を駆動すると、縦一次振動および屈曲二次振動の双方の複合振動が得られる。また、この複合振動は、縦一次振動および屈曲二次振動の双方の共振周波数ｆ１、ｆ２に近いため、双方の駆動特性を顕著に有する。これにより、振動体６の駆動状態にて、縦一次振動および屈曲二次振動の双方の駆動特性を効率的に得られる利点がある。
【００８０】
また、この振動体６では、これらの共振周波数ｆ１、ｆ２が、相互に異なる数値となるように設定される（図１７参照）。すると、押圧状態では、共振点近傍にて圧電素子６２、６４のインピーダンス変化が鈍くなり、縦一次振動の共振周波数ｆ１と屈曲二次振動の共振周波数ｆ２の際目が不明瞭となる。また、これらの共振周波数ｆ１、ｆ２の近傍にて、特に、共振周波数ｆ１、ｆ２の間の周波数にて、インピーダンスの値が低い周波数帯を幅広く形成できる。これにより、広い周波数帯にて縦一次振動および屈曲二次振動を結合した励振を行えると共に、駆動時の投入電力を安定化できる利点がある。
【００８１】
また、この稼働装置１では、振動体６が、縦一次振動の共振周波数ｆ１と、屈曲二次振動の共振周波数ｆ２との間の振動周波数（駆動周波数）にて駆動される。この場合、振動体６の駆動周波数を縦一次振動の共振周波数ｆ１に近づけると、押圧力を増す方向の振動振幅が大きくなるので、振動体６の接触部６６と被接触部５１との間の摩擦力が増加して、駆動力が高くなる（高駆動力型となる）。また、振動体６の駆動周波数を屈曲二次振動の共振周波数ｆ２に近づけると、振動体６の振動変位の内、被接触部５１の回転方向の成分が大きくなるので、単位回数あたりの被接触部５１の回転量が増加して、駆動速度（回転速度）が高くなる（高速型となる）。このように、縦一次振動の共振周波数ｆ１と、屈曲二次振動の共振周波数ｆ２とをずらすと共に、これらの共振周波数ｆ１、ｆ２間の周波数帯にて駆動周波数を適宜設定（選択）することにより、例えば、駆動力や駆動速度に関して、任意の駆動特性を得られる利点がある。
【００８２】
また、この振動体６では、屈曲二次振動の共振周波数ｆ２が、縦一次振動の共振周波数ｆ１よりも、ｆ１の０．５［％］〜３［％］程度大きいのが好ましく、１［％］〜２［％］程度大きいのがより好ましい。
屈曲二次振動の共振周波数ｆ２と縦一次振動の共振周波数ｆ１との差を前記範囲内に設定することにより、押圧状態で縦一次振動と屈曲二次振動が同時に起きる（結合する）ので摩擦力と駆動力とが同時に得られ、良好な駆動特性が得られる。
【００８３】
なお、これに限らず、縦一次振動の共振周波数ｆ１の方が、屈曲二次振動の共振周波数ｆ２より大きくてもよい。この場合、縦一次振動の共振周波数ｆ１は、屈曲二次振動の共振周波数ｆ２よりも、ｆ２の０．５［％］〜３［％］程度大きいのが好ましく、１［％］〜２［％］程度大きいのがより好ましい。さらに、より大きな電力を投入し、大きな機械的出力を得るためには、駆動周波数において、インピーダンスを下げることが好ましい。
【００８４】
また、この振動体６では、屈曲二次振動の共振周波数ｆ２におけるインピーダンスの方が、縦一次振動の共振周波数ｆ１におけるインピーダンスより大きく、また、共振周波数ｆ１、ｆ２間にて、インピーダンスが極大となる周波数ｆ３を有する。そして、振動体６は、この縦一次振動の共振周波数ｆ１と、屈曲二次振動の共振周波数ｆ２との間の所定の駆動周波数にて駆動されるのが好ましく、ｆ３とｆ２の間の所定の駆動周波数にて駆動されるのがより好ましい。これにより、振動体６の駆動時に縦振動と屈曲振動の振動位相をずらして励振することができる。したがって、接触部６６を楕円軌道ｃ（図７および図８参照）に沿って振動させることができ、振動体６から被接触部５１に対し、被接触部５１を引き戻す力を与えることなく、効率良く力を与えることができる。
【００８５】
なお、上記のように共振周波数ｆ１、ｆ２を異ならせたり、近接させたりする構成は、他の第１実施形態および第２実施形態にて適用してもよい。これにより、同様の効果を得られる利点がある。
なお、この第３実施形態の稼働装置１では、各圧電素子６２、６４上にそれぞれ５枚の電極６１ａ〜６１ｄ、６１ｆ、６５ａ〜６５ｄ、６５ｆを配置して、被接触部５１の正転および反転の双方向駆動を実現する（図６〜図９参照）。しかし、これに限らず、被接触部５１を一方向にのみ回転させる場合には、振動体６をより簡素な構成としてもよい。
【００８６】
図１５は、図１２に記載した振動体の変形例を示す斜視図である。この振動体６は、図１２に記載した振動体６と比較して、電極６１ａ、６１ｃ、６１ｆに代えて、これらを結合した単一の電極６１ｇをこれらが配置された位置と同じ位置に設ける。また、電極６５ａ、６５ｃ、６５ｆに代えて、これらを結合した単一の電極６５ｇ（図示省略。各符号のみを括弧内に示す。）をこれらが配置された位置と同じ位置に設ける。また電極６１ｄを６５ｄとは独立に設ける。そして、他の電極６１ｂ、６５ｂ、６５ｄを省略する点に特徴を有する。
【００８７】
図１６は、図１５に記載した振動体が振動する様子を示す平面図である。この振動体６では、これらの単一電極６１ｇ、６５ｇが通電され、これらが配置された部分にて圧電素子６２、６４が高速かつ反復的に伸縮する（図１６参照）。すると、電極６１ｇ、６５ｇの部分のうち、電極６１ａ、６１ｃ、６５ａ、６５ｃに対応する部分の伸縮により、第５モードの作用と同様に屈曲二次振動が発生する。また、電極６１ｇ、６５ｇの部分のうち、電極６１ｆ、６５ｆに対応する部分の伸縮により、第５モードの作用と同様に縦一次振動が発生する。これにより、縦一次振動と屈曲二次振動との複合振動が発生して、第５モードの作用と同様の作用により、被接触部５１が図１６中の反時計回りに回転する。
電極６１ｄは不図示の駆動回路８の発振回路８１と接続し、発振周波数を適正な値に保つために使用される。
【００８８】
なお、この振動体６では、被接触部５１の駆動方向は、この一方向のみである。この振動体６によれば、図１２に記載した振動体６と比較して、電極の数を低減できるので、製品の構造を簡素化できると共に製品の製造工程を短縮化できる利点がある。また、一方向のみの駆動なので通電回路２０のスイッチ９を省略でき、これにより、製品をより簡素化できる利点がある。
【００８９】
また、電極６１ｂ、６１ｄ、６１ｆに代えて、これらを結合した単一の電極６１（図示省略）を、これらが配置された位置と同じ位置に設ける。また、電極６５ｂ、６５ｄ、６５ｆに代えて、これらを結合した単一の電極（図示省略）をこれらが配置された位置と同じ位置に設け、他の電極６１ａ、６１ｃ、６５ａ、６５ｃを省略してもよい。この場合は、被接触部５１は、前記と逆方向（図１６中の時計回り）に回転する。
【００９０】
（第４実施形態）
次に、本発明の稼働装置１の第４実施形態について説明する。
図１８は、本発明の稼働装置の第４実施形態を示す平面図である。
以下、第４実施形態の稼働装置１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９１】
上記した第１実施形態の稼働装置１では、接触部６６が振動体６の一短辺の中央に配置される。しかし、接触部６６の位置は、これに限定されない。例えば、図１８に示すように、接触部６６が、振動体６の短辺の中央からずれた位置、すなわち、振動体６の長手方向の中心線上から外れた位置に設けられてもよい。かかる構成では、（１）接触部６６の設置位置の偏りにより振動体６の重量にアンバランス、（２）振動体６を駆動する電極６１ａ〜６１ｆ、６５ａ〜６５ｆの配置のアンバランス、（３）被駆動体からの反力が振動体６の中心線から外れて作用することによるアンバランス等が生じる。すると、通電により振動体６が伸縮したときに、縦振動および屈曲振動の複合振動が振動体６に容易に誘発される。これにより、振動体６の駆動効率を高められる利点がある。
【００９２】
ここで、上記（３）の理由からすれば、接触部６６は図１０のように短辺全体に突出していても振動体６の中心線に対し被接触部５１の中心がずれていれば同等な効果があるので、本発明には、それも含まれる。
同様に、接触部６６が短辺の中央部で突出していても振動体６の中心線と被接触部５１の中心がずれていれば同等であり、複合振動が誘発される。従って、本発明には、それも含まれる。
【００９３】
以下、図２０および図２１に基づいてさらに説明する。
上記（１）〜（３）の作用はそれぞれに独立したものであるので、自由に組み合わせることができる。例えば図２０に示すように、振動体６の短辺全てにわたって設けられた接触部６６に対して振動体６の中心線からずれた位置で被接触部５１と接触させる構成とすることで、上記（２）と（３）の作用により縦振動および屈曲振動の複合振動を振動体６に誘発させ、駆動効率の向上を図ることが出来る。
【００９４】
また、同様に図２１に示すように、台形形状の本体部を有する振動体６に対しても、長手方向の中心線からずれた位置に接触部６６を設け、被接触部５１と接触させる事で、被駆動体からの反力を振動体６の中心線から外れて作用させ、振動体６の長手方向と直行する方向の変位を発生させることが可能となり、駆動効率が向上する。
なお、この第４実施形態において、単一の電極６１、６５を圧電素子６２、６４の全面にそれぞれ設けた構成とすることも可能である。図１９は、図１８に記載した振動体の変形例を示す斜視図である。かかる構成によっても、上記振動体６のアンバランスにより縦振動および屈曲振動の複合振動が誘発されるので、簡易な電極構成で被接触部５１を効率良く駆動できる利点がある。
【００９５】
図３４は、図１９に記載した振動体の変形例を示す斜視図である。同図に示すように、振動体６は、その補強板６３の一方の面（片側）に、圧電素子６２を設け、単一の電極６１を圧電素子６２の全面に設けた構成とすることも可能である。
かかる構成によっても、上記振動体６のアンバランスにより縦振動および屈曲振動の複合振動が誘発されるので、簡易な電極構成で被接触部５１を効率良く駆動できる利点がある。
【００９６】
また、圧電素子６２および電極６１が補強板６３の一方の面（片側）のみに設けられるので、構造が簡易であり、振動体６の厚みを薄くすることができ、また、コストを低減することができる利点がある。
また、この圧電素子６２および電極６１を補強板６３の一方の面（片側）のみに設ける構成は、前述した種々の構成の振動体（超音波モータ）や後述する種々の構成の振動体に適用することができる。また、接触部６６の形状、数、位置や、電極の形状、数、位置等は、特に限定されない。
【００９７】
すなわち、本発明では、振動体６は、接触部６６および腕部６８を一体的に形成された補強板６３上（補強板６３の一方の面側）に、交流電圧の印加により伸縮する圧電素子６２を設けた構造（平面構造）としてもよい。
また、このような補強板６３の一方の面（片側）のみに圧電素子６２を設けた振動体６は、前述した各実施形態や後述する各実施形態に適用することができる。
【００９８】
（第５実施形態）
図２２は、本発明の稼働装置の第５実施形態における超音波モータを示す平面図である。なお、以下の説明では、図２２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第５実施形態の稼働装置１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９９】
同図に示すように、第５実施形態の稼働装置１（超音波モータ）では、その振動体６の補強板６３に、弾性（可撓性）を有する１対（２つ）の腕部６８が一体的に形成されている。
１対の腕部６８は、補強板６３の長手方向（図２２中上下方向）ほぼ中央に、長手方向とほぼ垂直な方向であって、かつ、補強板６３（振動体６）を介して互いに反対方向に突出するように（図２２中左右対称に）設けられている。
【０１００】
この第５実施形態の稼働装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
そして、この稼働装置１では、振動体６に１対の腕部６８が設けられているので、支持に対する剛性が高まり、駆動の反力等の外力に対しても安定した支持ができる。さらに、左右対称になるので、図２２中時計回り（右方向）の駆動特性と図２２中反時計回り（左方向）の駆動特性への影響を均一化でき、正逆方向の特性が等しいものを実現することができる。
また、この第５実施形態に、前述した第２〜第４実施形態を適用することができ、例えば、第３実施形態を適用することが好ましい。
【０１０１】
（第６実施形態）
次に、本発明の稼働装置１の第６実施形態について説明する。
以下、第６実施形態の稼働装置１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
上記第１実施形態の稼働装置１では、振動体６により円柱形状の被接触部５１を有する被駆動体５を駆動した。しかし、これに限らず、振動体６により他の形状、構造を有する被駆動体５を駆動するよう構成してもよい。例えば、この稼働装置１の被駆動体５は、円柱形状の被接触部５１であるが、これに限らず、円筒形状、断面扇形形状、断面円弧形状等を有する回転構造物であってもよい（図示省略）。
【０１０２】
（第７実施形態）
図２３は、この発明の第７実施形態にかかる稼働装置を示す底面図である。図２４および図２５は、図２３に記載した稼働装置を示すＢ−Ｂ視断面図（図２４）およびＣ−Ｃ視断面図である。これらの図において、上記した実施形態の稼働装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この稼働装置１は、第１実施形態の稼働装置１と比較して、フレーム４の一部（内壁面）を被接触部５１とする点に特徴を有する。この稼働装置１では、振動体６が、被駆動体５の底面に固定される。ここで、振動体６は、被駆動体５が軸５２周りに回転したときに、被駆動体５の回転軌跡Ｒの範囲内からはみ出さないように、被駆動体５の底面に近接して設置される。特に、この振動体６は、薄型の板状形状を有するので、かかる配置構成に対して好適である。また、振動体６は、その接触部６６を、フレーム４（被接触部５１）の内壁面であって軸５２が支持される側の一方の面（内壁面）４２に摩擦接触させる。振動体６は、被駆動体５が回転したときに、接触部６６がフレーム４の内壁面４２から外れないように、被駆動体５の回転軌跡Ｒを考慮しつつ所定の位置に配置される。
【０１０３】
図２６は、図２３に記載した稼働装置の作用を示す説明図である。この稼働装置１において、まず、振動体６が外部の通電回路（図示省略）から高周波電流を印加されて振動し、フレーム４の内壁面４２を叩く。すると、振動体６の接触部６６とフレーム４の内壁面４２とが摩擦接触して、振動体６自身がその反力により変位する。すると、振動体６が被駆動体５に固定されているので、被駆動体５が振動体６と共に軸５２周りに回転変位する。これにより、光学系２の撮像方向が被駆動体５の回転方向に変更される。また、この稼働装置１では、被駆動体５の駆動時にて、振動体６が被駆動体５の回転軌跡Ｒからはみ出さない。このように、この稼働装置１では、被駆動体５の駆動部（振動体６）を狭いスペースに効率的に配置できるので、駆動部を外部に設置する場合と比較して、稼働装置１を小型化かつ薄型化できる利点がある。また、この稼働装置１では、振動体６が、被駆動体５の底部に設けられるので、被駆動体５の平面視の幅を小さくできる利点がある。
【０１０４】
（第８実施形態）
図２７は、この発明の第８実施形態にかかる稼働装置を示す平面図である。図２８は、図２７に記載した稼働装置を示すＤ−Ｄ視断面図である。これらの図において、上記した実施形態の稼働装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この稼働装置１は、第１実施形態の稼働装置１と比較して、フレーム４の内壁面に、その内壁面から突出する略円弧状の土手部（突出部）４１を設け、この土手部４１を被接触部５１とする点に特徴を有する。この稼働装置１では、振動体６が、被駆動体５の側面であって軸５２側に固定される。振動体６は、その接触部６６を、軸５２に対して径方向外側に向けて設置される。これにより、振動体６は、被駆動体５が軸５２周りに回転したときに、接触部６６の軌跡を軸５２と同心円上に描く。振動体６は、接触部６６を、フレーム４の土手部４１に摩擦接触させる。土手部４１は、被駆動体５の回転時にて接触部６６との接触が外れないように、接触部６６の軌跡に沿って形成される。
【０１０５】
図２９は、図２７に記載した稼働装置の作用を示す説明図である。この稼働装置１において、まず、振動体６が外部の通電回路（図示省略）から高周波電流を印加されて振動し、フレーム４の土手部４１を叩く。すると、振動体６の接触部６６と土手部４１とが摩擦接触して、振動体６自身が反力により変位する。すると、振動体６が被駆動体５に固定されているので、被駆動体５が振動体６と共に軸５２周りに回転変位する。これにより、光学系２の撮像方向が被駆動体５の回転方向に変更される。
【０１０６】
（第９実施形態）
図３０は、この発明の第９実施形態にかかる稼働装置を示す底面図である。図３１および図３２は、図３０に記載した稼働装置を示すＥ−Ｅ視断面図（図３１）およびＦ−Ｆ視断面図（図３２）である。これらの図において、上記した実施形態の稼働装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この稼働装置１は、第７実施形態の稼働装置１と比較して、振動体６とフレーム４との間に減速機構を備える点に特徴を有する。この稼働装置１では、振動体６が、被駆動体５の底面に設置される。また、被駆動体５の底面には、さらに、被接触部５１が軸５５を介して回転可能に設けられる。振動体６は、その接触部６６を被接触部５１の周面に摩擦接触させる。また、被接触部５１には、この被接触部５１よりも大径の歯車５３が固定される。歯車５３は、軸５５を回転軸として被接触部５１と共に回転する。一方、フレーム４の内壁面には、ラック５４が設けられる。ラック５４は、略円弧形状を有し、被接触部５１の歯車５３と噛み合う。また、ラック５４は、被駆動体５が軸５２周りに回転したときに歯車５３との噛み合いが外れないように、歯車５３の軌跡に沿って所定の半径および長さに形成される。これらの被接触部５１、歯車５３およびラック５４は、被駆動体５の減速機構を構成する。また、振動体６、被接触部５１および歯車５３は、被駆動体５の回転半径内に配置される（図３２および図３３参照）。このように、この稼働装置１では、被駆動体５の駆動部（振動体６）を狭いスペースに効率的に配置できるので、駆動部を外部に設置する場合と比較して、稼働装置１を小型化かつ薄型化できる利点がある。
【０１０７】
図３３は、図３０に記載した稼働装置の動作を示す説明図である。この稼働装置１では、まず、振動体６が外部の通電回路２０から高周波電流を印加されて振動すると、被接触部５１が振動体６の接触部６６に叩かれて回転する。すると、歯車５３は、被接触部５１に固定されているので、被接触部５１と共に軸５５周りに回転する。すると、歯車５３がラック５４と噛み合い、反力により歯車５３自身が送られて変位する。この歯車５３の変位により、被駆動体５が、軸５２周りに回転変位する。これにより、光学系２の撮像方向が、被駆動体５の回転方向に変更される。この稼働装置１によれば、減速機構により被駆動体５を大きなトルクで駆動できる利点がある。また、歯車５３の配置や大きさを変更することにより、被駆動体５に対する振動体６の配置を任意に変更できる利点がある。これにより、振動体６の配置の自由度を高められる。
【０１０８】
（第１０実施形態）
図３５は、この発明の第１０実施形態にかかる稼働装置を示す底面図である。同図において、上記した実施形態の稼働装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この稼働装置１は、第７実施形態の稼働装置１と比較して、フレーム４（被接触部５１）および振動体６の一方に対して他方を押圧する押圧手段、すなわち、被駆動体５を押圧することにより、フレーム４の内壁面４２に対して振動体６の接触部６６を押し付ける押圧手段として、板バネ（弾性部材）７を有する点に特徴を有する。
【０１０９】
ここで、被駆動体５は、軸５２、５２にてフレーム４により回転（回動）可能で、かつ軸５２の方向に移動可能に支持される。また、一方の（振動体６の接触部６６と反対側に位置する）軸５２は、フレーム４を貫通し、フレーム４の外側に突出している。
板バネ７は、その基端側において、ボルト（固定部材）１４を介して、フレーム４の振動体６の接触部６６と反対側の外壁面４３に固定設置される。この場合、板バネ７は、その先端部が振動体６の接触部６６と反対側に位置する軸５２の先端部（凸部）５２１に当接し、弾性変形（湾曲）した状態で設置される。この板バネ７の弾性力（復元力）により、被駆動体５の軸５２は、振動体６の接触部６６がフレーム４の内壁面４２に接近する方向（図３５中上側）に向けて押圧される。すなわち、板バネ７の弾性力により、被駆動体５および振動体６が図３５中上側に向けて付勢され、これにより、フレーム４の内壁面４２に対して振動体６の接触部６６が接触し、押し付けられる。
【０１１０】
また、前述した第５実施形態と同様に、振動体６の補強板６３に、弾性（可撓性）を有する１対（２つ）の腕部６８が一体的に形成されている。
この稼働装置１によれば、簡易な構造（簡易な方法）で、振動体６の接触部６６をフレーム４の内壁面４２に押し付けることができる。そして、振動体６の接触部６６がフレーム４の内壁面４２に押し付けられるので、より大きなトルク（駆動力）が得られ、被駆動体５をより確実に回転変位（回動）させることができる。また、被駆動体５の軸方向のガタ（ガタツキ）を防止することができ、これにより、被駆動体５を円滑に回転変位させることができる。また、前述した第５実施形態および第７実施形態と同様の効果も得られる。
なお、本実施形態では、被駆動体５が１つの軸（軸５２）の周りに回転変位（回動）するように構成されているが、本発明では、これに限らず、例えば、同様の構成や原理を用いて、相互に方向の異なる２つの軸、特に、直交する２軸の周りに被駆動体５が回転変位（回動）するように構成することもできる。
【０１１１】
以上、本発明の稼働装置および電気機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
なお、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１実施形態にかかる稼働装置を示す斜視図である。
【図２】図１に記載した稼働装置を示す平面図である。
【図３】図２に記載した稼働装置を示すＡ−Ａ視断面図である。
【図４】図１に記載した光学系および被駆動体を示す断面図である。
【図５】第１実施形態にかかる稼働装置の作用を示す説明図である。
【図６】図１に記載した振動体を示す斜視図である。
【図７】図６に記載した振動体の動作を示す説明図である。
【図８】図６に記載した振動体の動作を示す説明図である。
【図９】振動体の通電回路を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態における振動体の斜視図である。
【図１１】第２実施形態における回路構成を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態にかかる振動体を示す斜視図である。
【図１３】振動体が振動する様子を示す平面図である。
【図１４】振動体が振動する様子を示す平面図である。
【図１５】振動体の変形例を示す斜視図である。
【図１６】振動体が振動する様子を示す平面図である。
【図１７】振動体の電気的特性を示すグラフである。
【図１８】稼働装置の第４実施形態を示す平面図である。
【図１９】振動体の変形例を示す斜視図である。
【図２０】振動体の変形例を示す斜視図である。
【図２１】振動体の変形例を示す斜視図である。
【図２２】第５実施形態の超音波モータを示す平面図である。
【図２３】第７実施形態にかかる稼働装置を示す底面図である。
【図２４】図２３に記載した稼働装置を示すＢ−Ｂ視断面図である。
【図２５】図２３に記載した稼働装置を示すＣ−Ｃ視断面図である。
【図２６】図２３に記載した稼働装置の作用を示す説明図である。
【図２７】第８実施形態にかかる稼働装置を示す平面図である。
【図２８】図２７に記載した稼働装置を示すＤ−Ｄ視断面図である。
【図２９】図２７に記載した稼働装置の作用を示す説明図である。
【図３０】第９実施形態にかかる稼働装置を示す底面図である。
【図３１】図３０に記載した稼働装置を示すＥ−Ｅ視断面図である。
【図３２】図３０に記載した稼働装置を示すＦ−Ｆ視断面図である。
【図３３】図３０に記載した稼働装置の動作を示す説明図である。
【図３４】振動体の変形例を示す斜視図である。
【図３５】第１０実施形態にかかる稼働装置を示す底面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…稼働装置、２…光学系、２１…レンズ、２２…撮像素子、４…フレーム、５…被駆動体、５１…被接触部、６…振動体、７…板バネ、８…駆動回路、９…スイッチ、１３、１４…ボルト、１６…スイッチ、２０…通電回路、４１…土手部、４２…内壁面、４３…外壁面、５２…軸、５２１…先端部、５３…歯車、５４…ラック、５５…軸、６１ａ〜６１ｇ、６５ａ〜６５ｇ…電極、６２、６４…圧電素子、６３…補強板、６６…接触部、６８…腕部、６８１…孔、８１…発振回路、８２…増幅回路、８３…回転量制御回路、９１、９２…スイッチ部、９３〜９８、１６３〜１６８…端子、１６１、１６２…スイッチ部、５１１…外周面
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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