(57)【要約】【課題】  小型かつ軽量で、安定した移送及び位置決めが可能であるとともに、製造が容易な駆動装置を提供する。【解決手段】  可動体２０に設けられた４つの圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄは、所定の分極方向に設定されており、交互に９０度位相の異なる電圧ＥＡ，ＥＢが印加される。このため、超音波モータと同様の原理で撓みの進行波が形成され、各圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄの凸部３２は進行波に対応して伸縮する。一方、凸部３２の保持ガイド１６が、螺旋状に形成されている。従って、可動体２０は、保持ガイド１６に沿って回転しながら変位ないし移動するようになる。この場合において、電圧ＥＡ，ＥＢの位相差を変えることで、撓みの進行波の方向が逆転し、可動体２０の移動方向も反転する。【選択図】図３
2005312095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被変位物を通路内で移動させるための駆動装置であって、
前記被変位物が一体に取り付けられており、印加電圧により撓みの進行波を周方向に形成する複数の平面変形素子が周方向に配列された可動手段，
前記通路内面から該通路の中心に向けて延出した複数の付勢手段，
該付勢手段の先端に、前記通路方向に螺旋状に設けられており、前記平面変形素子の外周部を、前記付勢手段の弾性力によって押圧するとともに、前記可動手段の移動をガイドする複数の保持手段，
を備えたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
被変位物を円筒内で移動させるための駆動装置であって、
前記被変位物が一体に取り付けられており、印加電圧により撓みの進行波を周方向に形成する複数の平面変形素子が周方向に配列された可動手段，
前記円筒の内壁であって前記可動手段の移動方向に螺旋状に設けられており、前記平面変形素子の外周部と係合し、前記可動手段の移動をガイドする複数の保持手段，
を備えたことを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
圧電層に電極層を積層した圧電素子を、振動板の一方の面に貼り合わせた圧電ユニモルフもしくは振動板の両面に対応して貼り合わせた圧電バイモルフのいずれかによって、前記平面変形素子を構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記複数の平面変形素子に対する印加電圧の位相を制御して、前記撓みの進行波の進行方向を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換素子などの平面変形素子を用いて、被変位物ないし被駆動部材を駆動するための駆動装置（アクチュエータ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ，オーバーヘッドプロジェクタ，双眼鏡，複写機，プロッタ，Ｘ−Ｙ駆動テーブルなどの各種の光学装置，精密機器，映像機器などに用いられるレンズ等の駆動技術としては、以下の特許文献１や特許文献２に示すものが提案されており、既に実用化されている。図８は、前記特許文献１を示す図であり、(A)は駆動装置の概略図，(B)及び(C)は電圧と時間の関係を示す図である。図８(A)に示すレンズ駆動装置は、レンズを支持する鏡筒１０１と、該鏡筒１０１を支持するとともに光軸方向に案内するガイドバー１０３を備えている。ガイドバー１０３は、鏡筒１０１から伸びる支持部１０１ｅに形成されフォーク１０１ｆを貫通することによって、鏡筒１０１を支持・案内する。
【０００３】
また、鏡筒１０１を軸方向に駆動するための鏡筒支持部材兼用の駆動棒１１７が設けられており、前記支持部１０１ｅと協働して鏡筒１０１を支持する。該駆動棒１１７は、駆動棒支持部材１１３に設けられた立ち上がり部１１３ａ，１１３ｃに形成されている孔１１３ｂ，１１３ｄに挿入されており、軸方向に移動可能となっている。また、該駆動棒１１７は、鏡筒１０１から前記支持部１０１ｅとは反対方向に伸びるコ字状部１０１ｋの両端１０１ａ，１０１ｃに形成された孔１０１ｂ，１０１ｄを貫通している。更に、駆動棒１１７の後端は、圧電素子１１２の前端に固定されている。該圧電素子１１２の後端は、駆動棒支持部材１１３のもう１つの立ち上がり部１１３ｅに固定されている。
【０００４】
更に、板バネ１１４が、ネジ１１５及び１１６により、鏡筒１０１の両端１０１ａ，１０１ｃに図中下方から取り付けられている。該板バネ１１４は、駆動棒１１７と平行になっており、その略中央には、図の上方に突出した摩擦部１１４ｃが形成されている。そして、該摩擦部１１４ｃが駆動棒１１７に接触することによって、鏡筒１０１と駆動棒１１７との間に摩擦が発生し、鏡筒１０１の駆動が可能となっている。摩擦は、板バネ１１４のバネ圧により発生するものである。
【０００５】
図８(B)及び(C)は、圧電素子１１２に印加される電圧波形を示したものであり、(B)は、前記図８(A)において鏡筒１０１を右方向に動かすときに印加される電圧波形を、(C)は左方向に動かすときに印加される電圧波形を示している。図８(B)に示す波形の電圧が圧電素子１１２に印加されると、電圧Ａから電圧Ｃへ変化する急激な立ち上がり部Ｂにおいて、圧電素子１１２は急激に伸びる。このとき、駆動棒１１７も圧電素子１１２の伸び量と同じだけ図８(A)において左方向に移動する。しかし、この場合、鏡筒１０１は慣性のため、ほとんど動かない。逆に電圧Ｃから電圧Ａへとゆっくりと変化させるときは、圧電素子１１２はゆっくりと縮み（戻り）、鏡筒１０１と駆動棒１１７との摩擦力や、板バネ１１４と駆動棒１１７との摩擦力により、鏡筒１０１は、図８(A)において右方向に移動する。鏡筒１０１を図８(A)において左方向に移動させる場合は、図８(C)に示すような波形の電圧を圧電素子１１２にかけ、上述した右方向に駆動する場合と丁度左右逆の作用により行う。なお、前記特許文献２に開示される駆動装置は、特許文献１の技術において、駆動側の故障時などに、容易に部品交換や修理ができるように構成したものであり、基本的な駆動機構は、前記特許文献１と同様となっている。
【０００６】
更に、特許文献３には、図９に示すように、印加電圧により曲率が変化する圧電バイモルフなどの平面変形素子２００と、該平面変形素子２００の中心部に固定されたウエイト２０２と、前記平面変形素子２００の外周部に固定保持され周囲の穴を形成する内壁面Ｗに当接するクランプ脚２０４と、前記平面変形素子２００に制御された波形の印加電圧を供給する制御手段とを具備した孔内移動装置が開示されている。当該装置は、駆動素子と被変位物が一体となっており、平面変形素子２００をゆっくり撓ませると、クランプ脚２０４と壁面Ｗの間の摩擦力が作用して動かず、次に逆方向に短時間で撓ませると、加速度が上がって撓む力が摩擦力を越えるため、平面変形素子２００が加速度方向に移動する。この動作の繰り返しにより変位し、孔内の移動が可能となっている。
【特許文献１】特開平４−６９０７０号公報
【特許文献２】特開平７−２９８６５４号公報
【特許文献３】特開平８−２０７７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、携帯電話用のデジタルカメラ用のレンズモジュールは、光学素子の高画素化，ズーム，オートフォーカス，手ぶれ防止などの高機能化を低コストで達成することが求められるようになってきている。しかしながら、前記特許文献１に示す背景技術では、駆動棒１１７と、変位をさせる鏡筒１０１とが一体ではないため、小型化，低コスト化が困難である。また、駆動棒１１７が、該駆動棒１１７を貫通させる鏡筒１０１の孔１０１ｂ，１０１ｄと常に同じ面で接しているため静電気などの発生により固着しやすく、また、駆動力と固着力が直交するため、原理的に、駆動力で直接固着力を抑制できないことなどから信頼性に課題がある。前記特許文献２についても同様である。
【０００８】
また、特許文献３に記載の技術では、装置の保持力としてクランプ脚２０４による摩擦力が不可欠であるため小型化しにくい。また、クランプ脚２０４が平面変形素子２００の振動を吸収し、動作が不安定になりやすく変位効率が低いことや、耐久性が低いといった課題がある。更に、クランプ脚２０４により、装置の共振周波数が下がりやすく、駆動周波数を高くできないため、変位速度が低いという不都合がある。また、ウエイト２０２を設け、慣性を利用して移動しているため、下方向への移動と上方向への移動の際には、変位速度差が発生して一定しないという不都合も生じる。
【０００９】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、小型かつ軽量で、安定した変位及び位置決めが可能であるとともに、製造が容易な駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明は、被変位物を通路内で移動させるための駆動装置であって、前記被変位物が一体に取り付けられており、印加電圧により撓みの進行波を周方向に形成する複数の平面変形素子が周方向に配列された可動手段，前記通路内面から該通路の中心に向けて延出した複数の付勢手段，該付勢手段の先端に、前記通路方向に螺旋状に設けられており、前記平面変形素子の外周部を、前記付勢手段の弾性力によって押圧するとともに、前記可動手段の移動をガイドする複数の保持手段，を備えたことを特徴とする。
【００１１】
他の発明は、被変位物を円筒内で移動させるための駆動装置であって、前記被変位物が一体に取り付けられており、印加電圧により撓みの進行波を周方向に形成する複数の平面変形素子が周方向に配列された可動手段，前記円筒の内壁であって前記可動手段の移動方向に螺旋状に設けられており、前記平面変形素子の外周部と係合し、前記可動手段の移動をガイドする複数の保持手段，を備えたことを特徴とする。
【００１２】
主要な形態の一つは、圧電層に電極層を積層した圧電素子を、振動板の一方の面に貼り合わせた圧電ユニモルフもしくは振動板の両面に対応して貼り合わせた圧電バイモルフのいずれかによって、前記平面変形素子を構成したことを特徴とする。他の形態によれば、前記複数の平面変形素子に対する印加電圧の位相を制御して、前記撓みの進行波の進行方向を制御することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、被変位物を通路内で移動させるための駆動装置において、印加電圧により撓みが生ずる平面変形素子と被変位物を一体化するとともに、平面変形素子を複数周方向に配列して撓みの進行波を形成し、保持手段に沿って被変位物側が回転するようにしたので、次のような効果が得られる。
(1)平面変形素子と被変位物の一体化により部品点数が減り、小型化，軽量化，製造効率の向上が可能である。
(2)超音波モータの原理を応用しており、安定した変位，位置決めが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
最初に、図１〜図６を参照しながら本発明の実施例１を説明する。本実施例は、本発明を光学装置のフォーカス用レンズの駆動装置として使用した例である。図１は、本実施例の駆動装置の全体構成を示す斜視図，図２は、前記図１をレンズの光軸方向から見た平面図である。図３は、主要部の表面と裏面の分極の様子と電気的接続を示す図であり、同図(A)は表側（図２）から見た図であり、同図(B)は表側から裏面側を透かして見た図である。図４は、図２の＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図であり、(A)及び(C)は、可動体が撓んだ状態，(B)は撓みのない状態，(D)は前記(B)の一部拡大した状態を示す。
【００１６】
本実施例の駆動装置１０は、被変位物であるレンズ２４を、通路１２内で移動（ないし変位）させるためのものであって、該通路１２の内面から中心に向けて延出した多数のバネ１４の先端に設けられた複数の保持ガイド１６（図示の例では４つ）によって、可動体（アクチュエータ本体）２０が保持される構成となっている。前記保持ガイド１６は、少なくとも可動体２０の移動範囲（移送範囲）相当の長さとなるように、前記通路１２の内面に長手方向に沿って螺旋状かつ等間隔に設けられており、前記バネ１４によって、通路１２の中央に向けて付勢されている。また、保持ガイド１６の内側（通路１２の中心側）は、図１及び図２に示すように、前記可動体２０の外周部に設けられた凸部３２が嵌り込む溝１８が、長手方向に沿って螺旋状に形成されている。該溝１８は、可動体２０を保持するとともに、移動する際のガイドとして機能する。なお、バネ１４の数や配置の間隔は、保持ガイド１６の長さに応じて適宜設定してよい。前記凸部３２が嵌り込む溝１８の幅寸法を、前記凸部３２の径に対しクリアランスを設けてやや大きくすることで、前記凸部の溝に沿った移動がスムーズに行われる。また、前記バネ１４の蛇行方向を周方向に変更し、あるいは前記バネ１４の代わりに変位方向が軸対称のコイルスプリングを用いることで、バネの先端に取り付けた保持ガイドが周方向に変位することが可能になり、上記クリアランスを小さくしても凸部の溝に沿った移動がスムーズに行われ、効率良く移動することが可能となる。
【００１７】
前記可動体２０は、振動板２６の両面に圧電層と電極層からなる圧電素子２８Ａ〜２８Ｄ及び３０Ａ〜３０Ｄが周方向に設けられており、中央にレンズ２４を配して一体化した構成となっている。前記振動板２６としては、例えば、金属板などが利用され、圧電層は、例えば、ＰＺＴなどにより形成される。また、電極層は、例えば、ＡｇやＡｇ／Ｐｄ合金などにより形成されるが、これらに限定されるものではなく、各種の公知の材質によって形成可能である。
【００１８】
可動体２０は、圧電素子２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ〜３０Ｄを表裏で対応するように円周方向に４分割した大きさとなっており、表裏の圧電素子の組み合わせによって圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄが形成されている。すなわち、図３(A)，(B)に表裏をそれぞれ示すように、圧電素子２８Ａ，３０Ａによって圧電バイモルフ２９Ａが構成されており、圧電素子２８Ｂ，３０Ｂによって圧電バイモルフ２９Ｂが構成されており、圧電素子２８Ｃ，３０Ｃによって圧電バイモルフ２９Ｃが構成されており、圧電素子２８Ｄ，３０Ｄによって圧電バイモルフ２９Ｄが構成されている。
【００１９】
図中の「＋」，「−」は、各圧電素子の分極方向を示す。例えば、「＋」は紙面裏から表に向かう方向，「−」は紙面表から裏に向かう方向という具合である。図示の例では、圧電素子２８Ａ，２８Ｂは同一の分極方向，圧電素子２８Ｃ，２８Ｄは同一の分極方向となっている。更に、分極方向は、表裏で連続する方向となっている。例えば、圧電素子２８Ａは「＋」，３０Ａは「−」という具合である。
【００２０】
各圧電素子の振動板２６側は、共通の電位となっており、他方の露出面側に電圧ＥＡもしくはＥＢが印加されている。すなわち、圧電素子２８Ａ，２８Ｃ，３０Ａ，３０Ｃには電圧ＥＡが印加され、圧電素子２８Ｂ，２８Ｄ，３０Ｂ，３０Ｄには電圧ＥＢが印加されている。別言すれば、４つの圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄに、電圧ＥＡ，ＥＢが交互に印加されるようになっている。電圧ＥＡ，ＥＢは、９０度の位相差を有する交流電圧である。
【００２１】
図４(D)には、圧電バイモルフ２９Ｃの積層部分が拡大して示されており、圧電素子２８Ｃは、圧電層２８ＣＰの表裏に電極層２８ＣＱ，２８ＣＲが積層されており、圧電素子３０Ｃは、圧電層３０ＣＰの表裏に電極層３０ＣＱ，３０ＣＲが積層されている。内側の電極層２８ＣＲ，３０ＣＲは、振動板２６を通じて共通に接続されている。そして、振動板２６と外側の電極層２８ＣＱ，３０ＣＱとの間に電圧ＥＡが印加されている。圧電素子２８Ｃの分極方向は「−」であり、電極層２８ＣＱ側から電極層２８ＣＲに向かう矢印ＦＴの方向である。圧電素子３０Ｃの分極方向は「＋」であり、電極層３０ＣＲ側から電極層３０ＣＱに向かう矢印ＦＵの方向である。
【００２２】
次に、前記振動板２６の外周部には、適宜間隔で径方向外側に突出した凸部３２が、圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄ毎に形成されている。該凸部３２は、例えば、前記振動板２６と同一材料で形成されており、振動板２６の湾曲ないし撓みに追随して変位可能となっている。また、前記凸部３２は、曲面ないし球面形状となっており、保持ガイド１６の溝１８の内側に先端部分が当接するようになっている。前記可動体２０の外寸（凸部３２を含む径）は、例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度である。
【００２３】
このような構成の可動体２０の製造手順の一例を示すと、次のようになる。まず、外周部に凸部３２を備えた円盤状の金属の振動板２６の中心に、レンズ２４が入るように所定寸法の開口部を形成する。そして、該開口部にレンズ２４を適宜手段で固定するとともに、扇状の圧電素子２８Ａ〜２８Ｄ及び３０Ａ〜３０Ｄを、振動板２６の表裏両面に導電性接着剤などの適宜手段で貼り合わせる。このとき、圧電素子２８Ａ〜２８Ｄ及び３０Ａ〜３０Ｄの分極方向が所定方向となるようにする。もしくは、貼り合わせた後に、所定方向となるように電圧を印加して分極を行う。次に、前記圧電素子２８Ａ〜２８Ｄ及び３０Ａ〜３０Ｄの電極層や振動板２６に、リード線を接合する（図示せず）。本例では、圧電素子２８Ａ〜２８Ｄ及び３０Ａ〜３０Ｄの振動板側の電極が振動板２６と接続している。
【００２４】
前記図示しないリード線を介して、電圧ＥＡ，ＥＢが印加されると、各圧電素子２８Ａ〜２８Ｄ及び３０Ａ〜３０Ｄは伸縮する。例えば、図４(D)を参照して説明すると、圧電素子２８Ｃの圧電層２８ＣＰが矢印ＦＡ方向に伸びると、圧電素子３０Ｃの圧電層３０ＣＰは矢印ＦＣ方向に縮む。すなわち、圧電素子２８Ｃ，３０Ｃは、伸縮方向が互いに逆となる。このため、振動板２６が矢印ＦＢ方向に撓むようになる。圧電素子２８Ｃ，３０Ｃには、交流電圧ＥＡが印加されているため、電圧の値や極性は、周期的に変化する。このため、圧電バイモルフ２９Ｃは、矢印ＦＢ方向に周期的に撓むようになる。他の圧電バイモルフについても同様である。
【００２５】
この場合において、圧電バイモルフ２９Ａと、レンズ２４を介して反対側に位置する圧電バイモルフ２９Ｃは、分極方向が逆になっている。このため、振動板２６を、図２の＃Ａ−＃Ａ線に沿って矢印方向に見ると、電圧ＥＡの変化に伴って、図４(B)の撓みのない状態から、同図(A)の状態に移行し、同図(B)の状態を介して、今度は同図(C)の状態に移行し、次に同図(B)の状態を介して、再び同図(A)の状態に移行し、という動作を繰り返すことになる。一方、振動板２６を、図２の＃Ｂ−＃Ｂ線に沿った断面で見ても、同様に撓みの状態が変化するが、電圧ＥＢが電圧ＥＡと９０度の位相差を有するため、９０度異なるようになる。
【００２６】
この結果、振動板２６を全体としてみると、４つの圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄの撓み状態が、回転するようになる。すなわち、超音波モータと同様の原理で撓みの進行波が形成される。上述したように、圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄの撓みは、結果的に振動板２６の面方向の伸縮となることから、各圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄの凸部３２が伸縮に応じて変位するようになる。すなわち、凸部３２は、保持ガイド１６の溝１８に対し、振動板の面内で楕円運動するようになる。なお、前記凸部３２を溝１８にあわせて保持ガイド１６で押圧して保持しているため、圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄが最も撓んだ状態であっても、バネ１４により中心に向けて付勢された保持ガイド１６の摩擦力が凸部３２に作用するため、可動体２０が落下することはない。
【００２７】
次に、図５も参照しながら、本実施例の作用を説明する。図５は本実施例の可動体２０を利用した超音波モータの構成例で、同図(A)は斜視図，(B)は平面図である。上述したように、４つの圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄは、対向するもので分極方向が異なっており、交互に９０度位相の異なる電圧ＥＡ，ＥＢが印加される。このため、超音波モータと同様の原理で撓みの進行波が形成され、各バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄの凸部３２は進行波に対応して伸縮する。従って、仮に図５に示すように、凸部３２の外側にリング状のロータ３１があったとすると、ロータ３１は、超音波モータの原理で回転するようになる。例えば、撓みの進行波の方向が矢印ＦＰの方向であったとすると、ロータ３１は、反対の矢印ＦＱ方向に回転する。
【００２８】
ところが、本実施例では、上述したように、図５のロータ３１の代わりに、保持ガイド１６が設けられており、更にこれらの保持ガイド１６は螺旋状に形成されて固定されている。このため、保持ガイド１６は回転せず、代わりに可動体２０が保持ガイド１６に沿って回転しながら移動ないし変位するようになる。この場合において、電圧ＥＡ，ＥＢの位相差を変えることで、図５に矢印ＦＰで示した撓みの進行波の方向が逆転する。従って、可動体２０の移動方向も反転するようになる。
【００２９】
図６には、本発明に関して試作した装置において、通路１２内で変位させた可動体２０の変位速度と入力電圧の関係が示されている。図６において、横軸は印加電圧ＥＡ，ＥＢの幅Ｖp-p[Ｖ]を示し、縦軸は変位速度［ｍｍ／ｓ］を示している。図６に示すように、電圧ＥＡ，ＥＢの幅Ｖp-pと変位速度は、ほぼ比例の関係にあり、電圧ＥＡ，ＥＢの幅が５Ｖのときに、約１８ｍｍ／ｓという変位速度が得られた。なお、変位速度は、共振周波数で駆動する場合が一番速かった。上述したように、４つの凸部３２と保持ガイド１６との接点が常に移動するため、可動体２０は、途中で変位速度がばらついたり、停止したりすることなく、１Ｖ程度の低い駆動電圧でも一定の速度で安定して変位することが分かる。
【００３０】
このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
(1)レンズ２４を、可動体２０と一体化することとしたので、部品点数が減り、小型化，軽量化，製造効率の向上，製造コストの低減を図ることができる。
(2)前記保持ガイド１６をバネ１４の弾性力を利用して可動体側に付勢することとしたので、一定の弾性定数で可動体２０の外周部を押圧することができ、動作が安定する。
(3)超音波モータの原理を応用しており、高トルク，高い応答性，微小送り可能などの特徴を有し、安定した動作が期待できる。
(4)背景技術のようなウエイトを利用しないため、上下いずれの方向へ移動を行う際でも、変位速度差が生じることがない。
(5)可動体２０の駆動に背景技術に示すようなクランプ脚を必要としないため、変位が吸収されることなく、変位速度の低下を招くことがない。
【実施例２】
【００３１】
次に、図７を参照しながら、実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする。図７(A)は本実施例の駆動装置５０を光軸方向から見た平面図，図７(B)は変形例，図７(C)は、前記図７(A)を＃Ｃ−＃Ｃ線に沿って切断し、矢印方向に見た断面図である。
【００３２】
本実施例の駆動装置５０のうち、可動体２０の構成は、上述した実施例１と同様である。また、可動体２０を構成する圧電素子２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ〜３０Ｄの分極方向や、駆動電圧ＥＡ，ＥＢの印加も、前記実施例１と同様である。一方、本実施例では、円筒５２内に可動体２０が収納されている。円筒５２の側面には、螺旋状に切除された保持ガイド５４が円筒５２の長手方向の移送範囲に形成されており、各バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄの凸部３２は、保持ガイド５４に係合している。なお、図７(A)の例では、保持ガイド５４は、円筒５２の一部を除去して形成されているが、図７(B)に示すように、円筒５２Ａの内壁に凹部として保持ガイド５４Ａを形成するようにしてもよい。
【００３３】
本実施例の作用も、上述した実施例１と同様である。すなわち、４つの圧電バイモルフ２９Ａ〜２９Ｄの凸部３２は、撓みの進行波に対応して伸縮する。従って、円筒５２に保持ガイド５４が形成されておらず、凸部３２が円筒５２の内壁に当接しているときは、超音波モータの原理で、円筒５２が回転する。しかし、本実施例では、円筒５２に保持ガイド５４が形成されているので、可動体２０が保持ガイド５４に沿って回転しながら移動ないし変位するようになる。本実施例でも、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)上述した実施例に示した材料，形状，寸法は一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更可能である。
(2)前記実施例では、振動板２６の両面に圧電素子を設けるバイモルフ型としたが、振動板２６のいずれか一方の面にのみ圧電素子を設けたユニモルフ型としてもよい。また、圧電素子自体が、圧電層と電極層を交互に積層した積層構造のものであってもよく、その積層数，内部電極の接続パターン，引出構造なども必要に応じて適宜変更可能である。
【００３５】
(3)前記実施例における保持機構は一例であり、同様の効果を奏するように適宜設計変更可能である。例えば、前記図５において、レンズ２４の代わりに、ナットを中心に設け、このナットに螺合するボールネジを移動方向に設ける。そして、ロータ３１を固定すれば、可動体２０が回転することで自身がボールネジに沿って移動するようになる。
【００３６】
(4)前記実施例のレンズ２４は一例であり、本発明は、例えば、カメラの撮影レンズやオーバーヘッドプロジェクタなどの投影レンズ，双眼鏡のレンズ，複写機のレンズなど、光学装置におけるレンズの駆動のほか、プロッタやＸ−Ｙ駆動テーブルのような装置など、駆動部を有する装置一般に適用可能である。
(5)前記実施例では、可動体が４つの圧電バイモルフを備えている場合を説明したが、必要に応じて適当数のバイモルフもしくはユニモルフを形成してよい。また、各圧電素子に対する駆動電圧の印加を、保持ガイドと凸部を通じて行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、超音波モータの原理を応用し、可動体が回転しながら保持ガイドに沿って移動するので、通路内でのレンズの移動など、被変位物を通路内で移動させるための駆動装置に適用できる。特に、部品点数の削減と、変位方向への安定した駆動ができることから、小型化，軽量化，製造効率の向上などが必要とされる精密機器や通信機器などで利用される駆動装置の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１の駆動装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】前記図１の駆動装置を光軸方向から見た平面図である。
【図３】前記実施例１における各圧電素子の分極と印加電圧の関係を示す図であり、(A)は表面，(B)は裏面の様子をそれぞれ示す図である。
【図４】前記図２を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断した断面図であり、(A)及び(C)は可動体が撓んだ状態，(B)は撓みのない状態，(D)は前記(B)を一部拡大した図である。
【図５】前記実施例１の可動体をステータとして利用した超音波モータの一例を示す図である。
【図６】前記実施例１の可動体の変位速度と入力電圧の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施例２を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図、(B)は変形例、(C)は(A)の＃Ｃ−＃Ｃ線に沿って切断した断面図である。
【図８】背景技術の一例を示す図である。
【図９】背景技術の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０：駆動装置
１２：通路
１４：バネ
１６：保持ガイド
１８：溝
２０：可動体
２４：レンズ
２６：振動板
２８Ａ〜２８Ｄ：圧電素子
２８ＣＰ，３０ＣＰ：圧電層
２８ＣＱ，２８ＣＲ，３０ＣＱ，３０ＣＲ：電極層
２９Ａ〜２９Ｄ：圧電バイモルフ
３０Ａ〜３０Ｄ：圧電素子
３１：ロータ
３２：凸部
５０：駆動装置
５２，５２Ａ：円筒
５４，５４Ａ：保持ガイド
１０１：鏡筒
１０１ａ，１０１ｃ：両端
１０１ｂ，１０１ｄ：孔
１０１ｅ：支持部
１０１ｆ：フォーク
１０１ｋ：コ字状部
１０３：ガイドバー
１１２：圧電素子
１１３：駆動棒支持部材
１１３ａ，１１３ｃ，１１３ｅ：立ち上がり部
１１３ｂ，１１３ｄ：孔
１１４：板バネ
１１４ｃ：摩擦部
１１５，１１６：ネジ
１１７：駆動棒
２００：平面変形素子
２０２：ウエイト
２０４：クランプ脚
２０６：円板
２０８，２１０：圧電板
Ｗ：壁面
【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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