(57)【要約】【課題】複数の振動体を備える振動型駆動装置において、駆動不能となった振動体と被駆動体との間に制動抵抗となる力が生じないようにする。【解決手段】振動型駆動装置１０は、弾性体１１に圧電素子１２が取り付けられてなる複数の振動体１と、複数の振動体１と加圧接触するスライダ２と、複数の振動体１のそれぞれに対して設けられ、振動体１をスライダ２に対して加圧する複数の加圧ユニット３と、複数の加圧ユニット３のそれぞれに対して設けられ、加圧ユニット３が振動体１に付与する加圧力を解除する複数の加圧解除部材４とを備える。駆動不能になった振動体１或いは駆動しない振動体１について、加圧ユニット３から振動体１へ加圧力が作用しないように加圧解除部材４を操作し、他の振動体１を駆動することによりスライダ２を駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体に電気−機械エネルギ変換素子が取り付けられてなる複数の振動体と、
前記複数の振動体と加圧接触する被駆動体と、を備え、
前記複数の振動体のそれぞれに振動が励振されることによって前記複数の振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置であって、
前記複数の振動体のそれぞれに対して設けられ、前記振動体を前記被駆動体に対して加圧する複数の加圧ユニットと、
前記複数の加圧ユニットのそれぞれに対して設けられ、前記加圧ユニットが前記振動体に付与する加圧力を解除する複数の加圧解除手段を備えることを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項２】
前記複数の振動体は、前記複数の振動体に対して前記被駆動体を直線移動させること特徴とする請求項１に記載の振動型駆動装置。
【請求項３】
前記複数の振動体のそれぞれに対して設けられた複数の前記被駆動体と、
前記複数の被駆動体と係合して駆動される移動体と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の振動型駆動装置。
【請求項４】
前記複数の被駆動体は、前記移動体を前記複数の振動体に対して平面内で移動させることを特徴とする請求項３に記載の振動型駆動装置。
【請求項５】
前記複数の振動体は、前記被駆動体を前記複数の振動体に対して平面内で移動させることを特徴とする請求項１に記載の振動型駆動装置。
【請求項６】
前記複数の振動体は、
前記被駆動体を前記平面内の一方向に駆動する少なくとも２つの振動体と、
前記被駆動体を前記平面内の前記一方向と直交する方向に駆動する少なくとも２つの振動体であることを特徴とする請求項４又は５に記載の振動型駆動装置。
【請求項７】
前記複数の振動体は、前記複数の振動体のそれぞれが前記被駆動体に対して作用させる摩擦駆動力が少なくとも前記被駆動体と前記複数の振動体との相対的な移動方向と同じ方向の成分を有するように、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項に記載の振動型駆動装置。
【請求項８】
前記複数の振動体の故障を検知する検知手段を備え、
前記複数の加圧解除手段のうち、前記検知手段が故障を検知した振動体に対して設けられた加圧解除手段によって前記検知手段が故障を検知した振動体に付与する加圧力が解除されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項９】
前記振動体は、弾性体と、前記弾性体の第１の面に取り付けられた前記電気−機械エネルギ変換素子と、前記弾性体において前記第１の面と対向する第２の面に設けられて前記被駆動体と加圧接触する突起部と、を備え、
前記振動体には、一次の面外曲げ振動モードの振動と二次の面外曲げ振動モードの振動とが同時に励振されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項１０】
像ぶれ補正用のレンズと、
前記レンズの光軸と直交する面内で前記レンズを移動させることによって像ぶれを補正する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の振動型駆動装置と、を備えることを特徴とする像ぶれ補正装置。
【請求項１１】
レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒の光軸と直交する面内での移動が可能となるように前記レンズ鏡筒の内部に配置された請求項１０に記載の像ぶれ補正装置と、
前記レンズ鏡筒を通過した光が結像した光学像を画像信号に変換する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を通過した光が結像した光学像を画像信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子において前記光学像が結像する面内で前記撮像素子を移動させることで像ぶれを補正する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の振動型駆動装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
ステージと、
前記ステージの面内の任意の方向に前記ステージを移動させ、または、前記ステージの面内で前記ステージを回転させる請求項１乃至９のいずれか１項に記載の振動型駆動装置と、を備えることを特徴とするステージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動体と被駆動体とを加圧接触させ、振動体に励振させた振動によって振動体と被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置（振動型アクチュエータ）、振動型駆動装置を用いたステージ装置、像ぶれ補正装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性体に電気−機械エネルギ変換素子を接合してなる振動体に被駆動体を加圧接触させ、電気−機械エネルギ変換素子に交流信号を印加して振動体に所定の振動を励起させることにより、振動体と被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置が知られている。このような振動型駆動装置として、複数の振動体で１つの被駆動体を駆動する構造を有するものが提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
具体的には、特許文献１には、縦振動と屈曲振動を同時に励起させることで楕円運動が生じる複数の振動体を用いて、被駆動体としてのステージを平面（Ｘ−Ｙ面）内で任意の方向に移動させるＸ−Ｙステージが記載されている。そして、特許文献１には、Ｘ−Ｙステージでは、被駆動体の駆動時に被駆動体と振動体との間に作用する加圧力の調節を行うことが可能な構成が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、縦振動と屈曲振動を同時に励起させることで楕円運動が生じる複数の振動体を用いて、撮像装置のレンズ鏡筒内に配置されたレンズを光軸と直交する面（Ｘ−Ｙ面）内で移動させることによって像ぶれを補正する像ぶれ補正装置が記載されている。そして、特許文献２に記載された像ぶれ補正装置では、被駆動体であるレンズをＸ方向に駆動する振動体についてはＸ方向と直交するＹ方向に移動可能な構成にすると共に、被駆動体をＹ方向に駆動する振動体についてはＸ方向に移動可能な構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７９１５２号公報
【特許文献２】特開２０１２−０４４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたＸ−Ｙステージでは、１つ以上の振動体の機能が停止してしまうと、機能が停止した振動体と被駆動体（ステージ）との間に作用する摩擦力が制動抵抗となってしまい、他の振動体による駆動を妨げてしまうという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された像ぶれ補正装置では、被駆動体（レンズ）をＸ方向に駆動する際に、被駆動体をＹ方向に駆動する振動体と被駆動体との間の摩擦力を軽減させることができる。また、被駆動体をＹ方向に駆動する際には、被駆動体をＸ方向に駆動する振動体と被駆動体との間の摩擦力を軽減させることができる。しかし、例えば、Ｘ方向に被駆動体を駆動する２つの振動体のうちの一方の振動体の機能が停止してしまうと、被駆動体をＸ方向へ駆動するときに、機能停止した振動体と被駆動体との間に作用する摩擦力が制動抵抗となってしまう。
【０００８】
ところで、複数の振動体によって被駆動体を駆動する装置では、全ての振動体を駆動させなくとも、一部の振動体の駆動によって所望する駆動性能が得られ、十分に使用目的が達成される場合があり、この場合、省電力での駆動が可能になる。また、複数の振動体のうちの一部の振動体を駆動しないことによって振動体或いは被駆動体の摩耗を軽減して、装置寿命を延ばすことができる場合がある。このような使用形態でも、駆動しない振動体と被駆動体との間に制動抵抗となる力が作用しないようにすることが望まれる。
【０００９】
本発明は、複数の振動体を備える振動型駆動装置において、駆動不能となった振動体或いは駆動しない振動体と被駆動体との間に制動抵抗となる力が生じないようにする技術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】
【００１０】
本発明の一態様は、弾性体に電気−機械エネルギ変換素子が取り付けられてなる複数の振動体と、前記複数の振動体と加圧接触する被駆動体と、を備え、前記複数の振動体のそれぞれに振動が励振されることによって前記複数の振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置であって、前記複数の振動体のそれぞれに対して設けられ、前記振動体を前記被駆動体に対して加圧する複数の加圧ユニットと、前記複数の加圧ユニットのそれぞれに対して設けられ、前記加圧ユニットが前記振動体に付与する加圧力を解除する複数の加圧解除手段を備えることを特徴とする振動型駆動装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る振動型駆動装置によれば、駆動不能となった振動体或いは駆動しない振動体と被駆動体との間に制動抵抗となる力が生じないようにして、振動型駆動装置の使用を続けることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動型駆動装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の振動型駆動装置を構成する振動体の概略構成を示す斜視図、及び、振動型駆動装置の部分断面図である。
【図３】図１の振動型駆動装置を構成する複数の振動体のうちの１つの振動体を加圧解除状態としたときの振動型駆動装置の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る振動型駆動装置の概略構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る像ぶれ補正装置の概略構成を示す平面図と、矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図６】図５の像ぶれ補正装置を備える撮像装置の外観を示す平面図及び内部構造の概略図である。
【図７】図６の撮像装置に設けられた像ぶれ補正装置を駆動する駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るＸ−Ｙステージの概略構造を示す上面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動型駆動装置１０の概略構成を示す斜視図である。振動型駆動装置１０は、複数の振動体１と、複数の振動体１によって駆動される単一の被駆動体であるスライダ２と、各振動体１に対して配置され、各振動体１をスライダ２に対して加圧接触させる複数の加圧ユニット３とを備える。また、振動型駆動装置１０は、各振動体１を保持し、加圧ユニット３を収容する固定部材５（図２（ｂ），（ｃ）参照）と、加圧ユニット３に対して配置された加圧解除部材４とを備える。なお、図１には、２つの振動体１を示しているが、振動型駆動装置１０は、より多くの振動体１を備えていてもよい。
【００１５】
以下、振動型駆動装置１０について詳細に説明するが、その際に、適宜、図１に示した三次元直交座標系で示される各方向を用いることとする。Ｘ方向は、スライダ２の駆動方向（移動方向）である。Ｚ方向は、振動体１とスライダ２とを加圧接触させるための加圧力が作用する加圧方向である。Ｙ方向は、Ｘ方向及びＺ方向と直交する方向である。
【００１６】
スライダ２は、Ｘ方向を駆動方向として直線移動させることができるように、不図示のガイドに支持されている。スライダ２は、振動体１の突起部１３（図２（ａ）参照）と接触する。そのため、スライダ２において突起部１３と接触する面（摩擦摺動面）には、耐摩耗性に優れる材料（例えば、ステンレス材等）が好適に用いられる。なお、スライダ２の摩擦摺動面には、耐摩耗性を向上させるために、窒化処理等による硬化処理を施すことも好ましい。また、スライダ２における摩擦摺動面は、摩擦係数を高めること等を目的として、別の材料で構成するようにしてもよい。
【００１７】
図２（ａ）は、振動体１の概略構造を示す斜視図である。振動体１は、弾性体１１と、圧電素子１２と、２カ所の突起部１３と、２カ所の固定部１４とを備える。弾性体１１は、平板状の形状を有する。電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子１２は、弾性体１１の第１の面（Ｘ−Ｙ面の一方の面）に接合されている。なお、圧電素子１２には、不図示の電源から所定の周波数の交流信号（駆動電圧）を供給するためのフレキシブル配線基板１５（図２（ｂ），（ｃ）参照）が取り付けられる。
【００１８】
スライダ２と加圧接触する２カ所の突起部１３は、弾性体１１において第１の面と対向する第２の面（Ｘ−Ｙ面の他方の面）に、スライダ２の駆動方向に所定の間隔で配置されている。突起部１３は、上壁部と側壁部とからなり、弾性体１１側の底面（底壁）を有さない円筒状の形状を有しており、例えば、弾性体１１のプレス加工等によって弾性体１１と一体的（連続的）に形成されている。但し、突起部１３は、レーザ溶接等の接合方法を用いて弾性体１１に接合されていてもよい。２カ所の固定部１４は、弾性体１１を固定部材５に固定するために、弾性体１１からスライダ２の駆動方向に延出するように、例えば、弾性体１１と一体的に形成されている。なお、振動体１は、厚さ（Ｚ方向の厚さ）を薄く構成することができるため、複数の振動体１を備えた振動型駆動装置１０の実現が容易となる。
【００１９】
振動型駆動装置１０では、圧電素子１２に所定の交流信号（交流電圧）を印加して、振動体１に第１のモードと第２のモードの２つの異なる振動モードを同時に励振させる。そして、これらの振動モードを組み合わせて突起部１３にＺ−Ｘ面内で楕円運動を生じさせて、スライダ２を摩擦駆動する。なお、第１のモードは、振動体１のＸ方向に平行に２つの節が現れる一次の面外曲げモードであり、突起部１３にはスライダ２との接触面と略直交する方向（Ｚ方向）に変位する振幅を有する振動が励振される。第２のモードは、振動体１のＹ方向に略平行に３カ所の節が現れる二次の面外曲げ振動モードであり、突起部１３にはスライダ２と接触する面と略平行な方向（Ｘ方向）に変位する振幅が励振される。これら第１のモードの振動と第２のモードの振動を組み合わせることによって、突起部１３の先端に、Ｚ−Ｘ面内での楕円運動を生じさせることができる。
【００２０】
図２（ｂ）は、振動型駆動装置１０の部分断面図であり、振動体１とスライダ２とを加圧ユニット３により加圧接触させている状態を示している。振動体１は、上面が開口した有底箱状の固定部材５の外壁部５ｂに固定部１４が固定されることによって固定部材５に保持されており、固定部材５は、振動型駆動装置１０を構成する不図示のフレーム等に固定されている。なお、図１では、固定部材５の図示を省略している。
【００２１】
固定部材５の内側には、筒状の内壁部５ａが外壁部５ｂと平行に形成されており、その内部に加圧ユニット３が収容されている。加圧ユニット３は、加圧バネ３１と、加圧バネ３１の両端部にそれぞれ取り付けられた板部材３２，３３と、板部材３３に取り付けられた曲面部材３４とで構成されている。
【００２２】
加圧バネ３１は、ここではコイルバネを示しているが、これに限定されるものではなく、振動体１をスライダ２に対して加圧することができるものであれば、例えば、板バネや積層型圧電素子等であってもよい。振動体１側の板部材３２は、フェルト等の緩衝材を介して、フレキシブル配線基板１５に当接している。緩衝材は、フレキシブル配線基板１５と板部材３２のどちらに貼り付けられていてもよい。
【００２３】
曲面部材３４において加圧解除部材４と接触する曲面は、Ｙ方向に一定幅を有し、Ｙ方向から見たときに一定の曲率を有する円弧の一部として視認される形状を有する。曲面部材３４を配置しない場合には、板部材３３と加圧解除部材４とが片当たりすることで、加圧ユニット３による振動体１に対する加圧状態が安定しなくなるおそれがある。これに対して、曲面部材３４を配置することによって、加圧ユニット３による振動体１に対する加圧状態を安定させることができる。
【００２４】
加圧ユニット３は、図２（ｂ）に示すように、曲面部材３４が加圧解除部材４の段差上面４ａと接触して加圧解除部材４に支持されている状態で、振動体１をスライダ２に対して加圧し、突起部１３とスライダ２との間に一定の摩擦力を生じさせる。つまり、振動体１の駆動時には、加圧解除部材４は、振動体１をスライダ２に対して加圧接触させるための加圧力を加圧ユニット３によって付与するために加圧ユニット３を支持する部品として機能している。
【００２５】
一方で、加圧解除部材４はＸ方向に移動（スライド）可能に配置されている。図２（ｃ）は、振動体１に対する加圧ユニット３による加圧を解除した状態を示す断面図である。加圧解除部材４を移動させて曲面部材３４を加圧解除部材４の段差下面４ｂと接触させた状態とすると、加圧ユニット３は、振動体１から離れて段差下面４ｂに支持され、振動体１に対して加圧力を作用させることができない状態となる。つまり、加圧ユニット３が段差下面４ｂに支持された加圧解除状態では、振動体１のスライダ２に対する駆動力と保持力が失われた状態となる。
【００２６】
なお、加圧解除部材４をＸ方向に移動させる操作方法には、例えば、加圧解除部材４に連結された不図示のレバーを手動操作することによって行う方法を用いることができる。そして、これに限られず、空気圧や油圧を用いる方法や、電動機からの駆動力の伝達によって行う方法等を用いてもよい。
【００２７】
また、図２（ｂ）に示す加圧状態では、加圧ユニット３の加圧バネ３１が圧縮された状態で加圧解除部材４の段差上面４ａに支持されることで、振動体１をスライダ２に押圧している。そのため、加圧状態から圧力解除状態へ移行させるためには、少なくとも振動体１とスライダ２との接触状態が解除されればよく、必ずしも図２（ｃ）に示すように板部材３２と緩衝材とが離間した状態にならなくともよい。
【００２８】
図３は、図１に示した振動型駆動装置１０において、図中左側の振動体１（以下「振動体１Ａ」という）についてはスライダ２に対する加圧状態が維持され、図中右側の振動体１（以下「振動体１Ｂ」という）についてはスライダ２に対する加圧状態が解除された状態を示す斜視図である。
【００２９】
振動型駆動装置１０では、振動体１Ｂが故障等の何らかの原因で駆動しなくなった場合でも、振動体１Ａのみの駆動によってスライダ２を駆動方向（Ｘ方向）に駆動することが可能である。このとき、振動体１Ｂの突起部１３が加圧ユニット３によってスライダ２に加圧接触した状態のままであると、振動体１Ｂの突起部１３とスライダ２との間の摩擦力が、振動体１Ａによるスライダ２の駆動に対する負荷となってしまう。そして、この負荷は、振動体１Ａの動作不良を引き起こす原因や駆動効率の低下を招く原因となり、更に、突起部１３の摩耗を加速させて、装置寿命を縮めてしまう原因となる。
【００３０】
そこで、本実施形態では、駆動不能となった振動体１Ｂの突起部１３がスライダ２に対して加圧接触する状態を加圧解除部材４によって解除し、振動体１Ｂとスライダ２との間に摩擦抵抗が生じない状態を実現する。これにより、前述の動作不良等の問題を振動体１Ａに生じさせることなく、振動体１Ａによりスライダ２を駆動することができる。
【００３１】
ところで、振動型駆動装置１０では、スライダ２の駆動負荷が小さい場合等に、全ての振動体１を駆動させずに、一部の振動体１のみを駆動させることで、所望する駆動特性が得られる場合もある。このような場合にも、振動型駆動装置１０では、省電力や長寿命化を目的として、一部の振動体１を故意に加圧解除状態とし、加圧状態を維持した振動体１のみを駆動するという使用方法を用いることができる。
【００３２】
本実施形態では、加圧解除部材４として、スライダ２の駆動方向に移動自在な構造を有するものを取り上げて説明を行ってきた。しかし、加圧ユニット３が振動体１のスライダ２に対する加圧状態を解除するためには、加圧ユニット３から振動体１へ加圧力が伝達されないようすればよい。振動型駆動装置１０では、加圧ユニット３は固定部材５の内壁部５ａ内に収納されているため、Ｘ方向とＹ方向には動かすことができない。よって、加圧解除部材４は、加圧ユニット３をＺ方向に移動させて、加圧ユニット３による振動体１に対する加圧状態を解除させるものであればよい。
【００３３】
例えば、加圧解除部材４の形状を図１等に示した形状のままとして、加圧解除部材４をＹ方向に移動自在な構成としてもよい。また、加圧解除部材４として、加圧ユニット３の加圧方向であるＺ方向の加圧位置と退避位置との間で移動可能な構造のものを用いてもよい。この場合の加圧解除部材は、加圧位置では、加圧ユニット３が振動体１に加圧力を付与することができるように加圧ユニット３を曲面部材３４側で支持される。そして、加圧解除部材は、退避位置では、加圧ユニット３を振動体１から離間する等して、加圧ユニット３を曲面部材３４側で支持する。
【００３４】
更に、加圧ユニット３を加圧解除部材４で支持しない構造とすることもできる。例えば、板部材３２を内壁部５ａの上面に当接することができる鍔部を有する形状とする。この場合、加圧ユニット３が加圧解除部材４の段差上面４ａに支持されて振動体１に加圧力を付与する加圧状態では、鍔部が内壁部５ａの上面と離間した状態となるようにする。そして、加圧ユニット３の直下に段差下面４ｂが来るように加圧解除部材４を移動させると、鍔部が内壁部５ａの上面に当接することで加圧ユニット３が内壁部５ａに支持され、曲面部材３４が段差下面４ｂ上で浮いた状態となるようにする。
【００３５】
また、曲面部材３４を設けず、板部材３３を固定部材５の内壁部５ａの下側開口を塞ぐように固定する等して、加圧ユニット３が固定部材５から脱落しない構造とし、通常は加圧ユニット３が振動体１に加圧力を付与した状態にあるようにする。そして、加圧解除部材として、加圧ユニット３の振動体１側の板部材３２を加圧バネ３１側へ押し下げることで、加圧ユニット３を振動体１から離間させるものを用いてもよい。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る振動型駆動装置１０Ｆの概略構成を示す斜視図である。振動型駆動装置１０Ｆは、図１に示した振動型駆動装置１０の変形例であり、スライダ２を複数の振動体１（１Ａ，１Ｃとする）によってＺ方向で挟み込むように配置した構造を有する。振動体１Ａ，１Ｃの構造及びその周辺構造は、第１実施形態で説明した振動体１と同じであるため、その説明を省略する。
【００３７】
振動型駆動装置１０Ｆにおいて、振動体１Ｃは、鉛直方向下向きにスライダ２に対して加圧接触するように、加圧ユニット３Ｃから加圧力を受けている。したがって、加圧ユニット３Ｃによる加圧力が振動体１Ｃに作用しないように加圧解除部材４Ｃを移動させると、加圧ユニット３の自重によって、加圧ユニット３は振動体１Ｃに接触した状態となる。
【００３８】
このとき、振動体１Ｃの突起部１３がスライダ２と接触するか否かは、加圧ユニット３の自重や振動体１の曲げ剛性に依存することとなる。仮に、振動体１Ｃの突起部１３がスライダ２と接触した状態になったとしても、突起部１３とスライダ２との間に生じる摩擦力の大きさは、加圧ユニット３による加圧力が振動体１Ｃに作用しているときの摩擦力よりは極めて小さなものとなる。よって、仮に、振動体１Ａのみによりスライダ２の駆動を行ったときでも、振動体１Ａに大きな負荷が生じることは回避することができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサ（撮像素子）を用いて被写体を撮影する撮像装置の像ぶれ補正に用いられる像ぶれ補正装置について説明する。図５（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る像ぶれ補正装置５０の概略構成を示す平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）中の矢視Ａ−Ａの断面図である。説明の便宜上、図５（ａ），（ｂ）に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三次元直交座標を設定する。なお、像ぶれ補正装置５０を撮像装置のレンズ鏡筒内に配置した場合に、レンズ鏡筒の光軸方向がＺ方向となる。
【００４０】
像ぶれ補正装置５０は、４つの振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを用いて、中央に円形の穴が形成されたリング状の移動体としての円板部材５６をＸ−Ｙ面内で移動させる。円板部材５６の中央に設けられた円形の穴には像ぶれ補正用のレンズ（不図示）が保持される。つまり、像ぶれ補正装置５０では、円板部材５６をＸ−Ｙ面内で駆動して、円板部材５６に保持されたレンズのＸ−Ｙ面内での位置を補正することにより、撮像素子（不図示）に結像する被写体像（光学像）の像ぶれを補正する。
【００４１】
振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂは、円板部材５６に対してＸ方向の両端側に配置されており、円板部材５６をＹ方向に駆動する。振動型駆動装置１０Ｃ，１０Ｄは、円板部材５６に対してＹ方向の両端側に配置されており、円板部材５６をＸ方向に駆動する。
【００４２】
振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄを構成する振動体１及び加圧ユニット３は、図５（ｂ）と図２（ｂ）とを比較すると明らかな通り、第１実施形態に係る振動型駆動装置１０の振動体１及び加圧ユニット３と同じであるため、ここでの説明を省略する。
【００４３】
振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄのそれぞれが備える加圧解除部材４の機能は、第１実施形態に係る振動型駆動装置１０の加圧解除部材４の機能と同じである。但し、第１実施形態に係る振動型駆動装置１０では、加圧解除部材４をスライダ２の駆動方向と同じ方向に移動可能とした。これに対して、振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄでは、スライダ２の駆動方向と加圧ユニット３が振動体１に加圧力を付与する加圧方向の両方向と直交する方向へ加圧解除部材４を移動可能としている。また、振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄの加圧解除部材４は、後に説明する図６（ｂ）に示すように、段差上面４ａの両側に段差下面４ｂを有する構造としている。
【００４４】
振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄは同じ構造を有するため、以下、振動型駆動装置１０Ａについて説明する。振動型駆動装置１０Ａの固定部材５は、不図示のフレーム等に固定されている。振動型駆動装置１０Ａにおいて、振動体１により駆動されるスライダ２の上面中央（振動体１の突起部１３と加圧接触する摩擦摺動面の反対側の面）には、Ｚ方向（円板部材５６の駆動方向であるＸ−Ｙ面に直交する方向）に突起したピン部材５１が固定されている。
【００４５】
一方、円板部材５６には、ピン部材５１を挟み込む凹形状部が形成された連結部材５２が固定されている。ピン部材５１と連結部材５２とは、ピン部材５１が連結部材５２の凹形状部においてその深さ方向で移動することができる一方で、幅方向には殆どがたつきがない寸法公差で係合している。
【００４６】
振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂを駆動して振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂのスライダ２をＹ方向に移動させる。すると、振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂの各スライダ２に設けられたピン部材５１が、係合した連結部材５２をＹ方向に移動させることによって、円板部材５６をＹ方向に移動させる。このとき、図５（ａ）に示すように、振動型駆動装置１０Ｃ，１０Ｃに対して円板部材５６に設けられた連結部材５２の凹形状部の深さ方向がＹ方向となっているため、円板部材５６のＹ方向での移動が妨げられることはない。
【００４７】
同様に、振動型駆動装置１０Ｃ，１０Ｄを駆動して振動型駆動装置１０Ｃ，１０Ｄのスライダ２をＸ方向に移動させる。すると、振動型駆動装置１０Ｃ，１０Ｄの各スライダ２に設けられたピン部材５１は、係合した連結部材５２をＸ方向に移動させることによって、円板部材５６をＸ方向に移動させる。このとき、図５（ａ）に示すように、振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂに対して円板部材５６に設けられた連結部材５２の凹形状部の深さ方向がＸ方向となっているため、円板部材５６のＸ方向での移動が妨げられることはない。
【００４８】
こうして、像ぶれ補正装置５０では、振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂを一組とし、振動型駆動装置１０Ｃ，１０Ｄを一組として駆動することにより、円板部材５６をＸ−Ｙ面内で移動させる。
【００４９】
像ぶれ補正装置５０における振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄでの加圧解除部材４の使用方法について、図６及び図７に示す撮像装置６０を参照して具体的に説明する。図６（ａ）は、撮像装置６０の外観を示す平面図（上面図）である。また、図６（ｂ）は、撮像装置６０の内部構造の概略図である。
【００５０】
撮像装置６０は、大略的に、本体６１と、本体６１に対して着脱自在なレンズ鏡筒６２とで構成されている。本体６１は、レンズ鏡筒６２を通過した光が結像した光学像を画像信号に変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子６３と、撮像装置６０の全体的な動作を制御するカメラ制御マイコン６４を備える。レンズ鏡筒６２には、フォーカスレンズやズームレンズ等の複数のレンズＬが所定位置に配置されている。また、レンズ鏡筒６２には、像ぶれ補正装置５０が内蔵されており、像ぶれ補正装置５０を構成する円板部材５６の中央に形成されている穴部に、像ぶれ補正レンズ６５が配置されている。像ぶれ補正装置５０は、レンズ鏡筒６２の光軸と直交する面内で像ぶれ補正レンズ６５を移動させることができるように配置される。ここに示す像ぶれ補正装置５０が配置される位置は一つの例であり、像ぶれ補正装置５０は、適用するレンズ群の構成に合わせ、像ぶれ補正に有効な位置に配置される。
【００５１】
像ぶれ補正装置５０を構成する振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂ（１０Ｃ，１０Ｄは不図示）の各加圧解除部材４の一端は、レンズ鏡筒６２の外部に露出している。撮像装置６０の撮影者（使用者）は、加圧解除部材４の外部露出部分をレンズ鏡筒６２の内部に押し込むか又は更に外部へ引っ張り出すことによって、対応する加圧ユニット３による振動体１に対する加圧状態を解除することができる。
【００５２】
例えば、像ぶれ補正機能が正常に機能していない場合には、撮影画像から縦ぶれと横ぶれのどちらの補正が良好に行われていないかの見当がつく。そこで、撮影者が、振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄの加圧解除部材４を手動操作して、像ぶれの補正状態を確認することによって、正常に機能していない振動型駆動装置を特定することができる。こうして正常に機能していないと判断された振動型駆動装置による円板部材５６の駆動機能を停止させることで、像ぶれ補正機能を正常な状態に戻すことができる。
【００５３】
このような撮影者の経験や感覚に依存することなく、カメラ制御マイコン６４による振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄの故障検知方法について、次に説明する。
【００５４】
図７は、撮像装置６０に設けられた像ぶれ補正装置５０を構成する振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄの駆動回路７０の概略構成を示すブロック図である。駆動回路７０は、交流信号発生器７１、昇圧回路７２、電流制御回路７３，７４及び電流バランス指令信号発生器７５を備える。交流信号発生器７１は、カメラ制御マイコン６４の制御下で、振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄの各振動体１を構成する圧電素子１２に印加する駆動信号を発生させる。昇圧回路７２は、交流信号発生器７１が発生させた駆動信号を所定電圧へ昇圧して、圧電素子１２の共通電極Ｖｃへ印加する。なお、圧電素子１２において、共通電極Ｖｃは、圧電体を挟んで、電極Ｖａ，Ｖｂの反対側に形成されている。電極Ｖａ，Ｖｂはそれぞれ、対応する電流制御回路７３，７４を介してグランドに接続される。
【００５５】
電極Ｖａからグランドに流れる電流Ｉａの大きさ及び電極Ｖｂからグランドに流れる電流Ｉｂの大きさは、電流制御回路７３，７４により制御される。電流制御回路７３，７４はそれぞれ、電流バランス指令信号発生器７５からの電流バランス指令信号Ｉ１，Ｉ２に基づいて電極Ｖａからグランドへ流れる電流Ｉａ、電極Ｖｂからグランドに流れる電流Ｉｂの大きさを規制する。ここで、電流バランス指令信号発生器７５から出力される電流バランス指令信号Ｉ１，Ｉ２は、外部から指示された円板部材５６の駆動方向及び駆動速度に応じて、電流Ｉａ，Ｉｂの間の大きさの関係を制御するための信号である。これにより、電極Ｖａ，Ｖｂからグランドに流れる電流Ｉａ，Ｉｂ間の大きさの関係が制御される。
【００５６】
カメラ制御マイコン６４は、電流Ｉａ，Ｉｂの大きさをモニタし、所定の閾値を基準として電極Ｖａ，Ｖｂに所定の電流が流れているか否かを判定する。これにより、圧電素子１２に正常に駆動しているか否かを判定することができる。例えば、カメラ制御マイコン６４は、圧電素子１２が正常に駆動していないと判定した場合には、対応する振動型駆動装置の駆動を停止する。また、カメラ制御マイコン６４は、本体６１の背面に設けられた不図示の液晶モニタに、像ぶれ補正装置５０に異常が生じたことを表示等して、警告を発する。このとき、正常に駆動していない振動型駆動装置の加圧解除部材４を操作する指示が液晶モニタに表示されるようにしてもよい。一方、カメラ制御マイコン６４が圧電素子１２の異常を検出したときに、対応する振動型駆動装置の加圧解除部材４を自動的に動かして、加圧ユニット３による加圧状態を解除する構成としてもよい。
【００５７】
なお、振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂの一方が故障等によって駆動不能な状態となっても、他方が駆動可能であれば、円板部材５６をＹ方向に駆動させることができ、このとき、駆動不能な振動型駆動装置によって駆動負荷が増大することを回避することができる。同様に、振動型駆動装置１０Ｃ，１０Ｄの一方が故障等によって駆動不能な状態となっても、他方が駆動可能であれば、円板部材５６をＸ方向に駆動させることができ、このとき、駆動不能な振動型駆動装置によって駆動負荷が増大することを回避することができる。
【００５８】
像ぶれ補正装置５０における振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄの故障は、上述の圧電素子１２の駆動に関する電流を検知する方法に限定されるものではない。例えば、円板部材５６の位置を検出するセンサを設け、そのセンサの出力から振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄの故障を判断するようにしてもよい。更に、振動型駆動装置１０Ａ〜１０Ｄを駆動する電力値の変化や、周波数特性等を読み取ることによって故障を検知するようにしてもよい。
【００５９】
ところで、撮像装置６０の像ぶれ補正装置５０でも、振動型駆動装置１０Ａ，１０Ｂの一方と、振動型駆動装置１０Ｃ，１０Ｄの一方を駆動することで、円板部材５６を駆動することができる。その際に、駆動しない振動型駆動装置については、振動体１がスライダ２に対して加圧接触していない加圧解除状態とする。こうして省電力化を図ることによって、撮像装置６０に装備される電池パック等の限られた電源での撮影の際の撮影可能時間を延ばすことができる。
【００６０】
＜第４実施形態＞
図８（ａ）は、本発明の第４実施形態に係るステージ装置であるＸ−Ｙステージ８０の概略構造を示す上面（平面）図であり、図８（ｂ）は、Ｘ−Ｙステージ８０の側面図である。Ｘ−Ｙステージ８０は、第１実施形態で説明した４つの振動体１を用い、振動体１に設けられた突起部１３を円盤形状のステージ８１の裏面に、直接、第１実施形態で説明した加圧ユニット３により加圧接触させる構造を有する。そして、加圧ユニット３に対して、第１実施形態で説明した加圧解除部材４が、配置された構造となっている。
【００６１】
図８（ａ）において、Ｘ方向に所定の間隔で配置された一対の振動体１は、ステージ８１の平面内の一方向であるＹ方向にステージ８１を駆動し、Ｙ方向に所定の間隔で配置された一対の振動体１はＹ方向と直交するＸ方向にステージ８１を駆動する。よって、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ配置された一対の振動体１を駆動することによって、Ｘ−Ｙ面内の任意の方向のステージ８１を移動させることができる。
【００６２】
そして、Ｘ−Ｙステージ８０では、例えば、Ｘ方向に配置された一対の振動体１の一方が故障等により駆動不能となった場合には、対応する加圧解除部材４の操作により、加圧ユニット３による振動体１のステージ８１に対する加圧力の付与を解除する。これにより、駆動不能となった振動体１の突起部１３とステージ８１との間に摩擦力が生じない状態とすることができる。
【００６３】
Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ配置された一対の振動体１の一方を故意に駆動しない場合もこれと同様に、対応する加圧解除部材４の操作により加圧ユニット３による振動体１のステージ８１に対する加圧力の付与を解除する。これにより、駆動しない振動体１の突起部１３とステージ８１との間に摩擦力が生じない状態とすることができる。
【００６４】
なお、Ｘ−Ｙステージ８０では、ステージ８１をＸ−Ｙ面内で回転させることもできる。その場合、ステージ８１を時計回りに或いは反時計回りに回転させるような振動を各振動体１に励振させればよい。この場合も、４つの振動体１のうちで駆動不能又は駆動しない振動体については、対応する加圧解除部材４の操作により加圧ユニット３による振動体１のステージ８１に対する加圧力の付与を解除して、Ｘ−Ｙステージ８０を使用すればよい。
【００６５】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施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。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【００６６】
例えば、振動型駆動装置において、被駆動体と振動体との相対的な移動方向と、振動体が被駆動体に対して摩擦駆動力を作用させる方向とは、必ずしも一致していなくともよい。例えば、Ｘ−Ｙステージ８０において、Ｘ方向に所定間隔で配置された一対の振動体１のそれぞれが、ステージ８１に対してＹ方向の摩擦駆動力を付与することでステージ８１をＹ方向に駆動する構造となっている。これに対して、一対の振動体１の配置は、これに限られず、一対の振動体１の各摩擦駆動力の合力がＹ方向成分を有し、且つ、Ｘ方向成分が打ち消し合えば、ステージ８１をＹ方向へ移動させることができる。
【００６７】
また、撮像装置６０として、レンズ鏡筒６２の内部に像ぶれ補正装置５０を配置し、像ぶれ補正レンズ６５を動かすことによって、像ぶれを補正するものについて説明した。このような構成に限られず、レンズ鏡筒６２に像ぶれ補正装置５０を配置せずに、撮像素子６３を像ぶれ補正レンズ６５と同様に駆動する構成としても、像ぶれを補正することができる。
【００６８】
更に、固定された振動体１に対してスライダ２や円板部材５６、ステージ８１等の被駆動体を相対的に移動させる構成について説明した。しかし、これに限られず、本発明に係る振動型駆動装置は、振動体１が被駆動体に対して相対的に移動する構造であってもよく、この場合には、加圧解除部材４を振動体１と共に移動させる構成とすればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１    振動体
２    スライダ（被駆動体）
３    加圧ユニット
４    加圧解除部材
５    固定部材
１０    振動型駆動装置
１１    弾性体
１２    圧電素子
１３    突起部
５０    像ぶれ補正装置
５１    ピン部材
５２    連結部材
５６    円板部材
６０    撮像装置
６３    撮像素子
６４    カメラ制御マイコン
６５    像ぶれ補正レンズ
８０    Ｘ−Ｙステージ
８１    ステージ
【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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