(57)【要約】【課題】省スペース化とローコスト化を両立させ、振動体の駆動停止時に振動体と被駆動体との間で大きな摩擦保持力を生じさせることができる振動型駆動装置を提供する。【解決手段】弾性体１３２の一方の面に圧電素子１３５が接合され、他方の面に突起部１３８が設けられた振動体１００が保持部材１４０に固定され、保持部材１４０が回転可能に環状基台１５０に配置され、突起部１３８に被駆動体２００を加圧接触させた振動型駆動装置において、被駆動体２００に、第１摩擦部２０２と、第１摩擦部２０２よりも摩擦係数の大きい第２摩擦部２０４とを設ける。振動体１００は、圧電素子１３５に所定の信号が印加されることで保持部材１４０と一体的に回転し、突起部１３８が第１摩擦部２０２と接触した状態と第２摩擦部２０４と接触した状態との間で遷移する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気−機械エネルギ変換素子と、第１の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記第１の面と反対側の第２の面に突起部が設けられた弾性体とを有する振動体を備え、前記突起部に被駆動体を加圧接触させ、前記突起部に楕円運動を生じさせることによって前記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、
前記振動体を保持する保持部材と、
前記振動体と前記被駆動体との摺動面と平行な面内で前記保持部材を回転可能に支持する支持手段と、を備え、
前記被駆動体は、
第１摩擦部と、
前記第１摩擦部よりも摩擦係数の大きい第２摩擦部と、を有し、
前記振動体は、前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の信号が印加されることで前記保持部材と一体的に回転することにより、前記突起部が前記第１摩擦部と接触した状態と前記第２摩擦部と接触した状態との間で遷移可能であることを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項２】
前記被駆動体は、円環形状を有し、
前記被駆動体における前記突起部との摺動面は、前記被駆動体の厚さ方向と直交する面であり、
前記摺動面において、内周側と外周側にそれぞれ設けられた円環状の前記第２摩擦部の間に円環状の前記第１摩擦部が設けられ、
前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向が前記被駆動体の周方向であ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３】
前記被駆動体は、直方体形状を有し、
前記被駆動体における前記振動体との摺動面は、前記被駆動体の長手方向と平行な面であり、
前記摺動面において、前記長手方向に延在する前記第２摩擦部の間に前記長手方向に延在する前記第１摩擦部が設けられており、
前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向が前記被駆動体の前記長手方向であ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４】
電気−機械エネルギ変換素子と、第１の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記第１の面と反対側の第２の面に突起部が設けられた弾性体とを有する振動体を備え、前記突起部に被駆動体を加圧接触させ、前記突起部に楕円運動を生じさせることによって前記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、
前記振動体を保持する保持部材と、
前記振動体と前記被駆動体との摺動面と平行な面内で前記保持部材を回転可能に支持する支持手段と、を備え、
前記被駆動体は、
第１摩擦部と、
前記第１摩擦部と直交し、前記第１摩擦部よりも摩擦係数の大きい第２摩擦部と、を有し、
前記振動体は、前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の信号が印加されることで前記保持部材と一体的に回転することにより、前記突起部が前記第１摩擦部にのみ接触する状態と前記第１摩擦部および前記第２摩擦部の両方と接触する状態との間で遷移可能であることを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項５】
前記被駆動体は円環形状を有し、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向が前記被駆動体の周方向であり、前記被駆動体の厚さ方向と直交する一方の面に周方向に連続する溝部が設けられ、
前記溝部の底面に前記第１摩擦部が、前記溝部の壁面に前記第２摩擦部がそれぞれ設けられ、
前記突起部が前記第１摩擦部にのみ接触する状態では、前記突起部の先端面が前記第１摩擦部に接触し、
前記突起部が前記第１摩擦部および前記第２摩擦部の両方と接触する状態では、前記突起部の先端面が前記第１摩擦部に接触すると共に前記突起部の立壁部が前記第２摩擦部に接触することを特徴とする請求項４に記載の振動型駆動装置。
【請求項６】
複数の前記振動体が前記支持手段に支持され、
前記複数の振動体のうち少なくとも２つの振動体は、逆向きに回転して、前記２つの振動体の各突起部が前記第１摩擦部および前記第２摩擦部の両方と接触した状態となることを特徴とする請求項５に記載の振動型駆動装置。
【請求項７】
前記突起部が前記第１摩擦部および前記第２摩擦部の両方と接触する状態にあるときに、前記突起部を前記第２摩擦部に対して押圧する押圧手段を備えることを特徴とする請求項４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】
前記振動体と前記被駆動体とが相対的に移動する際には、前記突起部と前記第１摩擦部とが摺動し、
前記第１摩擦部および前記第２摩擦部と前記突起部とが接触した状態で、前記振動体と前記被駆動体とが摩擦保持されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項９】
前記被駆動体は、円環形状を有し、
前記被駆動体の厚さ方向と直交する一方の面に前記第１摩擦部が設けられると共に、前記被駆動体の内周側面および外周側面に前記第２摩擦部が設けられ、
前記保持部材は、前記振動体と前記被駆動体との摺動面と直交する方向に延出し、前記被駆動体を挟んで前記被駆動体のラジアル方向の幅よりも広い幅で対向するように設けられた２本の円柱部を有し、
前記突起部が前記第１摩擦部にのみ接触する状態では、前記突起部の先端面が前記第１摩擦部に接触し、
前記突起部が前記第１摩擦部および前記第２摩擦部の両方と接触する状態では、前記突起部の先端面が前記第１摩擦部に接触すると共に前記２本の円柱部の一方の側面が前記第２摩擦部と接触し、
前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向が前記被駆動体の周方向であることを特徴とする請求項４に記載の振動型駆動装置。
【請求項１０】
複数の前記振動体が前記支持手段に支持され、
前記複数の振動体のうち少なくとも２つの振動体は逆向きに回転することにより前記２つの振動体を保持する保持部材にそれぞれ設けられた前記２本の円柱部の一方が前記被駆動体に設けられた前記第２摩擦部と接触した状態となることを特徴とする請求項９に記載の振動型駆動装置。
【請求項１１】
前記振動体と前記被駆動体とが相対的に移動する際には、前記突起部と前記第１摩擦部とが摺動し、
前記第１摩擦部と前記突起部とが接触し、且つ、前記円柱部と前記第２摩擦部とが接触した状態で、前記振動体と前記被駆動体とが摩擦保持されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の振動型駆動装置。
【請求項１２】
前記振動体は、２つの前記突起部を有し、
前記２つの突起部を結ぶ方向は、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向と平行であり、
前記電気−機械エネルギ変換素子は、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向と前記突起部の突出方向とを含む面内で前記突起部に楕円運動を生じさせることにより、前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項１３】
前記電気−機械エネルギ変換素子は、前記所定の信号が印加されることにより、前記突起部に前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向と直交する面内で楕円運動を生じさせて、前記振動体と前記保持部材とを一体的に回転させることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項１４】
前記第２摩擦部の摩擦係数は、前記第１摩擦部の摩擦係数よりも経時的な変化率が小さいことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項１５】
前記第１摩擦部は、前記第２摩擦部よりも耐摩耗性が高いことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項１６】
前記第１摩擦部は、窒化面を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項１７】
前記第２摩擦部は、無電解ニッケル−ＳｉＣ粒子複合材料または前記第１摩擦部より表面粗さの大きい面であることを特徴とする請求項１乃至１６いずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項１８】
前記第２摩擦部は、母体材料に、前記突起部の先端面に対する耐摩耗性が前記母体材料よりも高い材料からなる微小な凸部が不規則に設けられた組織を有することを特徴とする請求項１７に記載の振動型駆動装置。
【請求項１９】
レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒に配置されたレンズを光軸方向に移動させる請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の振動型駆動装置と、
前記レンズ鏡筒を通過した光の光学像を電気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２０】
レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を通過した光の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記レンズ鏡筒に配置されたレンズを光軸方向と直交する面内で移動させて前記撮像素子に結像する光学像の像ぶれを補正する請求項１乃至１８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２１】
レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を通過した光の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子を光軸方向と直交する面内で移動させて前記撮像素子に結像する光学像の像ぶれを補正する請求項１乃至１８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２２】
電気−機械エネルギ変換素子と、第１の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記第１の面と反対側の第２の面に突起部が設けられた弾性体とを有する振動体を備え、前記突起部に被駆動体を加圧接触させた振動型駆動装置の駆動方法であって、
前記被駆動体に設けられた第１摩擦部に前記突起部を接触させた状態で前記電気−機械エネルギ変換素子に第１の駆動信号を印加して前記突起部に楕円運動を生じさせることにより、前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させるステップと、
前記被駆動体と前記振動体とを相対的に移動させるための前記振動体の駆動を停止させた後に、前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の信号を印加することにより前記振動体を前記振動体と前記被駆動体との摺動面と平行な面内で回転させることによって、前記振動体を、前記第１摩擦部よりも摩擦係数の大きい第２摩擦部と接触した状態で保持するステップと、を有することを特徴とする振動型駆動装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置に関する。
【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。
【０００３】
振動型駆動装置には様々な構造のものが提案されており、例えば、撮像装置のレンズ鏡筒を回転駆動させる振動型駆動装置や、レンズを光軸方向に移動させる振動型駆動装置についても、多数の構成が提案されている。一例として、省スペース化とローコスト化の両立が可能で、レンズ鏡筒等の寸法や形状に対する設計自由度が大きい構成として、複数の振動体を組み合わせた構造を有する振動型駆動装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、円環形状の支持台に、駆動方向が円環の接線方向となるように複数の振動体を等間隔に配置し、配置した複数の振動体に円環形状の被駆動体を加圧接触させて被駆動体を回転駆動する振動型駆動装置が提案されている。
【０００５】
ところで、振動型駆動装置では、振動体の駆動停止時には、摩擦力によって振動体と被駆動体との位置関係が保持される。以下の説明では、振動体の駆動停止時に振動体と被駆動体との位置関係を維持するための摩擦力を摩擦保持力と称呼することとする。
【０００６】
振動体が停止してから長時間が経過した場合や振動体が高湿度環境下にある場合には、振動体と被駆動体との間の摩擦保持力が低下し、被駆動体に外力が加わったときに、振動体と被駆動体と相対的に動いてしまうことがある。そこで、この問題に対する対策が種々に講じられている。
【０００７】
例えば、特許文献２に記載された振動型駆動装置では、被駆動体の摺動面は第１摩擦部と第２摩擦部を備えており、第２摩擦部は第１摩擦部よりも摩擦係数の変化率が小さい構成となっている。そして、被駆動体を駆動するときには第１摩擦部と振動体とが接触し、一方、被駆動体を停止させるときには、駆動停止から所定時間の経過後或いは指令信号に応じて、振動体を第２摩擦部と接触した状態へと遷移させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−５３０９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５５３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献２に記載された発明では、駆動停止時に振動体を移動させるために、外部のアクチュエータを使用するか、或いは、平面を多自由度に相対移動できる多自由度振動体を使用する必要がある。しかし、外部のアクチュエータを使用した場合には、部品点数が増えることによってコストが高くなってしまう。また、既存の多自由度振動体は、特許文献１に記載された振動体と比較してサイズが大きく、そのため、適用可能な装置が限定されてしまい、特に、振動型駆動装置の小型化が要求される装置には適さない。
【００１０】
本発明は、振動型駆動装置について、省スペース化とローコスト化を両立させることができ、振動体の駆動停止時に振動体と被駆動体との間に大きな摩擦保持力を生じさせることができ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】
【００１１】
本発明の一態様は、電気−機械エネルギ変換素子と、第１の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記第１の面と反対側の第２の面に突起部が設けられた弾性体とを有する振動体を備え、前記突起部に被駆動体を加圧接触させ、前記突起部に楕円運動を生じさせることによって前記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、前記振動体を保持する保持部材と、前記振動体と前記被駆動体との摺動面と平行な面内で前記保持部材を回転可能に支持する支持手段と、を備え、前記被駆動体は、第１摩擦部と、前記第１摩擦部よりも摩擦係数の大きい第２摩擦部と、を有し、前記振動体は、前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の信号が印加されることで前記保持部材と一体的に回転することにより、前記突起部が前記第１摩擦部と接触した状態と前記第２摩擦部と接触した状態との間で遷移可能であることを特徴とする振動型駆動装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、省スペース化とローコスト化を両立させることができると共に、振動体と被駆動体との間で大きな摩擦保持力を生じさせることができる振動型駆動装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る振動型駆動装置に用いられる振動体の概略構造を示す図である。
【図２】図１の振動体に励振される振動モードを説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る振動型駆動装置における振動体の周辺構造を示す斜視図、平面図及び部分側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る振動型駆動装置に用いられる被駆動体の裏面図である。
【図５】図４の被駆動体に対する図３の振動体の突起部の接触位置を、被駆動体の回転駆動時と回転駆動停止時とで模式的に示す図である。
【図６】図１の振動体を回転させるために振動体に励振される２つの振動モードを説明する図である。
【図７】図１の振動体に図６に示す２つの振動モードが励振されたときの、振動体の突起部の動きを説明する図である。
【図８】図１の振動体に図６の振動モードの振動を励振させるための第１の構成例、第２の構成例及び第３の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る振動型駆動装置を備える撮像装置の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体の構造と、被駆動体に外力が作用したときに振動体に作用する力を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る振動型駆動装置を構成する振動体の周辺構造を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体の概略構成と、振動体の周辺構造を示す図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る振動型駆動装置において、被駆動体の回転停止時における振動体の周辺構造を示す斜視図及び上面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体と振動体の位置関係を簡略化して示す裏面図である。
【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実施形態＞
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る振動型駆動装置に用いられる振動体１００の概略構成を示す斜視図である。なお、振動体１００は、後述の第２乃至第５実施形態に係る振動型駆動装置にも、共通して用いられる。
【００１６】
振動体１００は、平板状の弾性体１３２と、弾性体１３２の板厚方向と直交する第１の面に接合（接着）された平板状の電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子１３５と、弾性体１３２の第１の面と対向する第２の面から板厚方向に突出する２つの突起部１３８を備える。ここで、図１（ａ）に示すように、弾性体１３２の板厚方向（突起部１３８の先端面と直交する方向）をＺ方向、２つの突起部１３８を結ぶ方向をＸ方向、Ｘ方向とＺ方向の両方向と直交する方向をＹ方向とした３次元直交座標系を設定する。適宜、以下の説明に、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向を用いる。
【００１７】
図１（ｂ）は、突起部１３８の概略構造を示す断面図である。２つの突起部１３８は、金属からなる平板状の弾性体１３２に対してプレス加工等を施すことによって、弾性体１３２と一体的に成形されている。但し、これに限定されず、弾性体１３２の上面にレーザー溶接等により突起部１３８を接合してもよい。２つの突起部１３８は、加工精度等を考慮して、実質的に同じであるとみなすことができる形状を有していればよい。
【００１８】
突起部１３８は、不図示の被駆動体との接触面１３７を有する接触部１３６と、圧電素子１３５側の反対側に突出した立壁部１３４と、立壁部１３４と接触部１３６とを連結する連結部１３１とを有する。立壁部１３４は、ここでは、円筒形状としているが、これに限定されるものではない。立壁部１３４は、突起部１３８の全周に渡って連続しているため、突起部１３８は、Ｘ−Ｙ面内方向に対して剛性が大きい。よって、突起部１３８が駆動時に被駆動体からＸ方向の反力を受けても、突起部１３８の変形は小さく抑えられる。なお、接触部１３６を連結部１３１の上面側に突出させることで、連結部１３１と被駆動体との間には隙間が形成される。これにより、被駆動体と連結部１３１との接触が防止される。
【００１９】
図１（ｃ）は、突起部１３８の部分断面図である。接触部１３６を圧電素子１３５側へ加圧すると、立壁部１３４と連結部１３１の境界部を支点として接触部１３６と連結部１３１とが変形する。図１（ｃ）には、この変形後の接触部１３６と連結部１３１の状態が破線で示されている。振動体１００では、連結部１３１の厚さを減じることによってＺ方向の剛性が小さくなるように設計されており、これにより、突起部１３８が弾性体１３２に対してＺ方向のバネ性を有する構造となっている。接触部１３６も加圧を受けると、屈曲変形するバネ性を有する。
【００２０】
突起部１３８の剛性が大きいと、不図示の被駆動体と接触する際に、互いに叩きあう音が発生してしまう。逆に、突起部１３８の剛性が小さいと、不図示の被駆動体を摩擦駆動する際に変形が生じてしまい、駆動効率が低下してする。そこで、振動体１００の駆動時に異音を発生させることなく、且つ、駆動効率を低下させないように、接触部１３６と連結部１３１の厚さは、適切な値に設定される。
【００２１】
振動体１００の励振は、電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子１３５に取り付けられた不図示のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を介して、振動体１００に２つの曲げ振動モードの振動を励振させる交流電圧（第１の駆動信号）を圧電素子１３５に印加することによって行われる。図２（ａ）は、振動体１００に励振される第１の振動モード（以下「モードＡ」と称呼する）を説明する図である。図２（ｂ）は、振動体１００に励振される第２の振動モード（以下「モードＢ」と称呼する）を説明する図である。なお、図２では、突起部１３８を簡略化して、直方体で図示している。
【００２２】
図２（ａ）に示すモードＡの振動は、２つの突起部１３８を結ぶ方向であるＸ方向と平行に振動体１００に２つの節線が現れる一次の面外曲げ振動モードである。図２（ｂ）に示すモードＢの振動は、２つの突起部１３８を結ぶ方向と弾性体１３２の板厚方向の両方向と直交する方向であるＹ方向と平行に振動体１００に３つの節線が現れる二次の面外曲げ振動モードである。突起部１３８は、モードＡの振動において振動の腹となる位置の近傍、且つ、モードＢの振動において振動の節となる位置の近傍に配置されている。そのため、突起部１３８の先端面は、モードＢの振動の節を支点として振り子運動を行ってＸ方向に往復運動すると共に、モードＡの振動によってＺ方向に往復運動する。
【００２３】
よって、モードＡ，Ｂの振動位相差が±π／２近傍となるように同時に励振して重ね合わせることで、突起部１３８の先端面にＸ−Ｚ面内での楕円運動を生じさせることができる。突起部１３８と不図示の被駆動体との間には加圧接触による摩擦力が働いているため、突起部１３８の楕円運動によって、被駆動体を振動体１００に対して相対的にＸ方向に駆動する駆動力（推力）を発生させることができる。
【００２４】
上述した振動体１００を備える振動型駆動装置の第１実施形態について、図３乃至図５を参照して説明する。図３は、第１実施形態に係る振動型駆動装置における振動体１００の周辺構造を示す図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は平面図、図３（ｃ）は部分側面図である。また、図４は、第１実施形態に係る振動型駆動装置に用いられる被駆動体２００の裏面図である。
【００２５】
振動体１００は、保持部材１４０に取り付けられる。保持部材１４０は、極力、振動体１００に生じさせる振動を抑制しないように、振動体１００を保持する必要がある。そのため、振動体１００は、振動体１００の駆動方向（Ｘ方向）側の端部であって、弾性体１３２においてモードＡの振動の節部となる部位からＸ方向に延伸された支持部１３０を備える。そして、支持部１３０のうちモードＡ，Ｂの両振動の節となる部分が、保持部材１４０に固定される。保持部材１４０は、このようにして振動体１００を固定するために、側面視（図３（ｃ））において凹形状を有しており、底面壁に対して突出した２カ所の立壁の上面で支持部１３０を保持している。
【００２６】
保持部材１４０は、ピン１４５を介して環状基台１５０に取り付けられる。保持部材１４０の底壁において環状基台１５０と対向する面の中央部には、不図示の穴部が設けられている。一方、保持部材１４０を支持する環状基台１５０には、ラジアル方向の中央部において周方向に等間隔で３カ所に、ピン１４５が設けられている。保持部材１４０の底面壁に設けられた穴部にピン１４５が挿入される。これにより、保持部材１４０は、ピン１４５を回転軸として、ピン１４５のスラスト方向（環状基台１５０の厚さ方向）と直交する面内で回転可能な状態で、ピン１４５を介して環状基台１５０に取り付けられる。つまり、ピン１４５及び環状基台１５０は、保持部材１４０を、振動体１００と被駆動体２００との摺動面と平行な面内で回転可能に支持する支持手段としての役割を担う。
【００２７】
図４に示すように、被駆動体２００は、環状の形状を有する。被駆動体２００をそのラジアル方向と直交する方向である厚さ方向から見たときに環状基台１５０と重複するように配置され、振動体１００の突起部１３８の接触面１３７と被駆動体２００の裏面とが、不図示の加圧手段により加圧接触する。つまり、被駆動体２００では、裏面が振動体１００に対する摺動面となる。ここで、前述の通り、振動体１００はピン１４５のスラスト方向と直交する面内で回転可能であり、よって、振動体１００は、被駆動体２００との摺動面内で回転可能である。
【００２８】
被駆動体２００の摺動面は、表面状態が互いに異なる第１摩擦部２０２と、第２摩擦部２０４とを有する。第１摩擦部２０２と第２摩擦部２０４は共に円環状であり、内周側と外周側にそれぞれ設けられた第２摩擦部２０４の間に、第１摩擦部２０２が挟まれて設けられている。
【００２９】
第１摩擦部２０２は、第２摩擦部２０４よりも耐摩耗性が高く、例えば、ステンレス材を窒化処理してなる窒化面からなる。第２摩擦部２０４は、第１摩擦部２０２よりも摩擦係数の経時的な変化率が小さく、高湿度環境下や長期放置後でも摩擦係数の値が所定の値以上に維持されるという材料からなる。したがって、長期放置後や高湿度環境下では、振動体１００の突起部１３８を第２摩擦部２０４に加圧接触させた状態に保持することで、振動体１００との摩擦保持力を必要な値以上に維持することができる。
【００３０】
第２摩擦部２０４は、例えば、母体材料中に、突起部１３８の摺動面である接触面１３７に対する耐摩耗性が母体材料よりも高い材料からなる微小な凸部が不規則に設けられた組織を有する。例えば、第２摩擦部２０４には、金属母材中に粒子を分散させた粒子分散複合材料を用いることができ、具体例として、無電解ニッケル（ＮｉＰ）−ＳｉＣ粒子複合材料を用いることができる。なお、第２摩擦部２０４は、その表面を荒らし、第１摩擦部２０２より表面粗さを大きくすることによって形成することもできる。
【００３１】
被駆動体２００の駆動方法について、図５を参照して説明する。図５は、被駆動体２００に対する振動体１００の突起部１３８の接触位置を模式的に示す図である。図５（ａ）は、被駆動体２００の回転駆動時における振動体１００の突起部１３８の被駆動体２００に対する接触位置を模式的に示す図である。図５（ｂ）は、被駆動体２００の回転停止時（振動体１００の駆動停止時）における振動体１００の配置状態を示す図である。図５（ｃ）は、被駆動体２００の回転停止時における振動体１００の突起部１３８の被駆動体２００に対する接触位置を模式的に示す図である。図５（ａ），（ｃ）には、被駆動体２００に対する突起部１３８の位置Ｐが黒点で示されている。
【００３２】
被駆動体２００の回転駆動は、図５（ａ）に示されるように、振動体１００の突起部１３８が被駆動体２００の第１摩擦部２０２と接触した状態で行われる。一方、大きな摩擦保持力の維持が求められる場合や被駆動体２００の回転停止時には、振動体１００を図５（ｂ）に示すように、振動体１００を回転させた状態で維持する。これにより、図５（ｃ）に示すように、被駆動体２００に対して突起部１３８は第２摩擦部２０４と接触した状態となる。なお、図５（ｂ），（ｃ）では、全ての振動体１００を回転させているが、一部の振動体１００を回転させるようにしてもよい。
【００３３】
振動体１００を図３（ｂ）の状態と図５（ｂ）の状態との間で遷移させる方法について、図６を参照して説明する。本実施形態では、振動体１００が、圧電素子１３５に所定の信号が印加されることで、突起部１３８が被駆動体２００の第１摩擦部２０２と接触した状態と第２摩擦部２０４と接触した状態との間で遷移可能に構成されている。
【００３４】
図６は、ピン１４５を回転軸として振動体１００を回転させるために振動体１００に励振される２つの振動モードを説明する図である。図６（ａ），（ｂ）に示す第３の振動モードであるモードＣの振動モードと図６（ｃ），（ｄ）に示す第４の振動モードであるモードＤの振動モードは共に、図２を参照して説明した面外曲げ振動モードであるモードＡ，Ｂよりも高次の曲げ振動モードである。
【００３５】
振動体１００の突起部１３８は、モードＣの振動の節となる位置の近傍に配置されている。そのため、モードＣの振動によって、突起部１３８の先端面は、振動の節を支点として振り子運動を行い、Ｙ方向（Ｘ方向（被駆動体２００の駆動方向）及びＺ方向（突起部１３８の突出方向）の両方向と直交する方向））に往復運動する。
【００３６】
また、振動体１００の突起部１３８は、モードＤの振動の腹となる位置の近傍に配置されている。そのため、モードＤの振動によって、突起部１３８の先端面は、Ｚ方向（突起部１３８の先端面と直交する方向）に往復運動する。このとき、振動体１００の２つの突起部１３８には１８０°の位相差があり、２つの突起部１３８の一方がＺ方向の正の向き（被駆動体２００側）に動いたときに、他方はＺ方向の負の向き（圧電素子１３５側）に動く。振動体１００の形状は、モードＣ，Ｄの共振周波数が等しくなるように設計される。よって、圧電素子１３５にモードＣ，Ｄの共振周波数の信号（第２の駆動信号）モードＣ，Ｄの振動を振動体１００に同時に励振させて振動を重ね合わせることにより、突起部１３８の先端面をＹＺ面内（振動体１００と被駆動体２００との相対的な移動方向と直交する面内）で楕円運動させることができる。なお、モードＣ，Ｄの共振周波数が等しくなるとは、一致する場合のみでなく、近接している場合を含む。
【００３７】
図７（ａ），（ｂ）は、振動体１００にモードＣ，Ｄの振動が励振されたときの２つの突起部１３８のＹＺ面における姿勢の変化を模式的に示す図である。なお、図７（ａ），（ｂ）では、振動体１００の２つの突起部１３８の一方を突起部１３８ａ、他方を突起部１３８ｂと示している。また、図７（ａ），（ｂ）中の０（ゼロ）は、Ｙ方向での座標位置を示している。図７（ｃ）は、突起部１３８ａの先端面の楕円運動を説明する図である。図７（ｄ）は、突起部１３８ｂの先端面の楕円運動を説明する図である。
【００３８】
振動体１００では、モードＣ，Ｄの振動が重ね合わさることにより、図７（ａ），（ｂ）に示されるように、突起部１３８ａ，１３８ｂはそれぞれ、時間の経過に伴って先端面の傾きを変化させながら、Ｚ方向での位置が変化する。このとき、図７（ｃ），（ｄ）に示されるように、ＹＺ面内における突起部１３８ａの先端面の楕円運動と突起部１３８ｂの先端面の楕円運動は、向きが逆になる。こうしてＹ方向において逆向きの２つの力が交互に被駆動体２００に加わることで、被駆動体２００は回転せず、偶力によって振動体１００が保持部材１４０と一体的に回転する。
【００３９】
振動体１００にモードＣ，Ｄの振動を励振させるための構成例について、図８を参照して説明する。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、振動体１００にモードＣ，Ｄの振動を励振させるための第１の構成例、第２の構成例及び第３の構成例を示す図である。なお、図８（ｂ），（ｃ）では、弾性体１３２の図示を省略している。図８（ａ）〜（ｃ）に示すＸ方向とＹ方向は、図１のＸ方向とＹ方向と同じである。
【００４０】
図８（ａ）は、振動体１００の第１の構成例に係る、弾性体１３２と圧電素子１３５との位置関係を示す図である。振動体１００の第１の構成例では、圧電素子１３５と弾性体１３２とは、Ｘ方向と平行な弾性体１３２の中心軸Ｌ１と圧電素子１３５の中心軸Ｌ２とがＹ方向での位置がずれるように接合されている。また、振動体１００の第１の構成例では、圧電素子１３５と弾性体１３２とは、Ｙ方向と平行な弾性体１３２の中心軸Ｌ３ａと圧電素子１３５の中心軸Ｌ３ｂのＸ方向での位置が一致するように接合されている。
【００４１】
圧電素子１３５の駆動領域は２つの領域に分割されており、各領域にパターン電極Ａ１，Ｂ１が電気的に独立して形成されている。なお、圧電素子１３５の弾性体１３２側の面（接合側の面）には、不図示の全面電極が、パターン電極Ａ１，Ｂ１に対する共通電極として形成されている。また、圧電素子１３５には、全面電極とパターン電極Ａ１，Ｂ１との間に所定の電圧を印加することによって、圧電素子１３５の厚さ方向に分極処理が行われている。
【００４２】
パターン電極Ａ１，Ｂ１は、圧電素子１３５の中心軸Ｌ２についてＹ方向に対称に、且つ、圧電素子１３５の中心軸Ｌ３ｂについてＸ方向に対称に配置される。こうして圧電素子１３５と弾性体１３２が接合された状態でパターン電極Ａ１，Ｂ１に同位相又は同位相に近い信号を入力すると、中心軸Ｌ２に対してＹ方向での位相が異なるモードＣの振動を励振することができる。なお、モードＤの振動のみを励振させる場合には図８（ａ）の構成は必要ないが、図８（ａ）の構成とすることで、共振を利用してモードＤの振動も励振させることができる。
【００４３】
図８（ｂ）は、振動体１００の第２の構成例に係る、圧電素子１３５の電極パターンを示す図である。図８（ｂ）には不図示であるが、弾性体１３２の中心軸Ｌ１と圧電素子１３５の中心軸Ｌ２とが一致するように、且つ、弾性体１３２の中心軸Ｌ３ａと圧電素子１３５の中心軸Ｌ３ｂとが一致するように、圧電素子１３５は弾性体１３２に接合されている。
【００４４】
振動体１００の第２の構成例では、圧電素子１３５の中心軸Ｌ２に対してＹ方向でのパターン電極Ａ２，Ｂ２それぞれの面積比率を異ならせている。これにより、圧電素子１３５の中心軸Ｌ２と弾性体１３２の中心軸Ｌ１とを一致させていても、図８（ａ）の場合と同様の原理により、モードＣ，Ｄの振動を同時に励振させることができる。
【００４５】
図８（ｃ）は、振動体１００の第３の構成例に係る、圧電素子１３５の電極パターンを示す図である。図８（ｃ）には不図示であるが、弾性体１３２の中心軸Ｌ１と圧電素子１３５の中心軸Ｌ２とが一致するように、且つ、弾性体１３２の中心軸Ｌ３ａと圧電素子１３５の中心軸Ｌ３ｂとが一致するように、圧電素子１３５は弾性体１３２に接合されている。
【００４６】
振動体１００の第３の構成例では、圧電素子１３５には、４つパターン電極Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３が形成されている。パターン電極Ａ３，Ｂ３は、モードＡ，Ｂの振動を励振するために用いられる。パターン電極Ｃ３，Ｄ３は、圧電素子１３５の一方の対角近傍に設けられており、パターン電極Ｃ３，Ｄ３のそれぞれに位相を１８０°ずらした電圧を印加することにより、モードＣ，Ｄの振動を同時に励振させることができる。
【００４７】
次に、振動体１００に対するモードＡ，Ｂでの駆動とモードＣ，Ｄでの駆動の制御方法について、振動体１００を撮像装置に適用した場合を例に説明する。そこで、先ず、振動体１００及び被駆動体２００を有する振動型駆動装置を備える撮像装置の概略構成について、図９を参照して説明する。
【００４８】
図９（ａ）は、撮像装置７００の概略構成を示す上面図である。撮像装置７００は、撮像素子７１０及び電源ボタン７２０を搭載したカメラ本体７３０を備える。また、撮像装置７００は、第１レンズ群（不図示）、第２レンズ群３２０、第３レンズ群（不図示）、第４レンズ群３４０、振動型駆動装置６２０，６４０を備えるレンズ鏡筒７４０を備える。レンズ鏡筒７４０は、交換レンズとして取り換え可能であり、撮影対象に合わせて適したレンズ鏡筒７４０をカメラ本体７３０に取り付けることができる。撮像装置７００では、２つの振動型駆動装置６２０，６４０によってそれぞれ、第２レンズ群３２０，第４レンズ群３４０の駆動が行われる。第２レンズ群３２０と第４レンズ群３４０はそれぞれ、例えば、ズームレンズとフォーカスレンズである。
【００４９】
振動型駆動装置６２０，６４０として、図１乃至図８を参照して説明した振動型駆動装置が用いられる。即ち、上述の、環状基台１５０にピン１４５を介して保持部材１４０が回転可能に取り付けられ、保持部材１４０に固定された振動体１００に被駆動体２００が加圧接触した構造を有し、モードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの振動の励振が可能な振動型駆動装置が用いられる。
【００５０】
図９（ｂ）は、撮像装置７００の概略構造を示すブロック図である。第１レンズ群３１０、第２レンズ群３２０、第３レンズ群３３０、第４レンズ群３４０及び光量調節ユニット３５０が、レンズ鏡筒７４０内部の光軸上の所定位置に配置される。第１レンズ群３１０〜第４レンズ群３４０と光量調節ユニット３５０とを通過した光は、光電変換素子であるＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等の撮像素子７１０に結像する。撮像素子７１０は、光学像を電気信号に変換して出力し、その出力は、カメラ処理回路７５０へ送られる。
【００５１】
カメラ処理回路７５０は、撮像素子７１０からの出力信号に対して増幅やガンマ補正等を施す。カメラ処理回路７５０は、ＡＥゲート７５５を介してＣＰＵ７９０に接続されると共に、ＡＦゲート７６０とＡＦ信号処理回路７６５とを介してＣＰＵ７９０に接続されている。カメラ処理回路７５０において所定の処理が施された映像信号は、ＡＥゲート７５５と、ＡＦゲート７６０及びＡＦ信号処理回路７６５を通じてＣＰＵ７９０へ送られる。なお、ＡＦ信号処理回路７６５は、映像信号の高周波成分を抽出して、オートフォーカス（ＡＦ）のための評価値信号を生成し、生成した評価値をＣＰＵ７９０へ供給する。
【００５２】
ＣＰＵ７９０は、撮像装置７００の全体的な動作を制御する制御回路であり、取得した映像信号から、露出決定やピント合わせのための制御信号を生成する。ＣＰＵ７９０は、決定した露出と適切なフォーカス状態が得られるように、振動型駆動装置６２０，６４０及びメータ６３０の駆動を制御することによって、第２レンズ群３２０、第４レンズ群３４０及び光量調節ユニット３５０の光軸方向位置を調整する。ＣＰＵ７９０による制御下において、振動型駆動装置６２０は第２レンズ群３２０を光軸方向に移動させ、振動型駆動装置６４０は第４レンズ群３４０を光軸方向に移動させ、光量調節ユニット３５０はメータ６３０により駆動制御される。
【００５３】
振動型駆動装置６２０により駆動される第２レンズ群３２０の光軸方向位置は第１リニアエンコーダ７７０により検出され、検出結果がＣＰＵ７９０に通知されることで、振動型駆動装置６２０の駆動にフィードバックされる。同様に、振動型駆動装置６４０により駆動される第４レンズ群３４０の光軸方向位置は第２リニアエンコーダ７７５により検出され、検出結果がＣＰＵ７９０に通知されることで、振動型駆動装置６４０の駆動にフィードバックされる。光量調節ユニット３５０の光軸方向位置は、絞りエンコーダ７８０により検出され、検出結果がＣＰＵ７９０へ通知されることで、メータ６３０の駆動にフィードバックされる。
【００５４】
撮像装置７００において、ユーザが電源をオフする操作を行うと、電源オフの指令がＣＰＵ７９０に入力される。ＣＰＵ７９０は、振動型駆動装置６２０，６４０の各振動体１００をモードＣ，Ｄで駆動することにより振動体１００の突起部１３８を第２摩擦部２０４に接触させた状態へと移行させ、その後にレンズ鏡筒７４０での各種の動作を停止させる。ここで、第２摩擦部２０４は、摩擦係数の経時変化が小さく、また、摩擦係数の環境の変化に対する変化が小さい。したがって、被駆動体２００の第２摩擦部２０４と振動体１００の突起部１３８との間に作用する摩擦保持力が、長期放置後や高湿度環境下においても維持される。よって、撮像装置７００がこのような環境下において電源オフとなっているときに撮像装置７００に外力が作用しても、振動体１００と被駆動体２００との間に位置ずれが生じることを抑制することができる。
【００５５】
なお、振動体１００をモードＣ，Ｄで駆動することで被駆動体２００の第２摩擦部２０４と振動体１００の突起部１３８とを加圧接触させるのは、撮像装置７００の電源オフ時に限られない。例えば、撮像装置７００の電源がオンの状態で操作のない状態が所定時間経過した場合に、突起部１３８を第２摩擦部２０４と加圧接触させるようにしてもよい。具体的には、タイマにより被駆動体２００が停止してからの時間（停止時間）を検出し、停止時間が所定時間以上となったときに、突起部１３８が第２摩擦部２０４と加圧接触するように振動体１００をモードＣ，Ｄで駆動する。
【００５６】
また、撮像装置７００が備える不図示の湿度センサにより湿度が所定値以上になったことが検知された場合に、突起部１３８を第２摩擦部２０４と加圧接触させるようにしてもよい。更に、撮影準備が整ってレンズ位置が固定される度に、突起部１３８を第２摩擦部２０４と加圧接触させるようにしてもよい。
【００５７】
以上の説明の通り、本実施形態によれば、振動体１００と被駆動体２００とを、被駆動体２００の回転駆動停止時に回転駆動時よりも摩擦保持力が大きい状態へ、外部のアクチュエータを使用せずに移行させることができるため、部品点数を増やすことがない。よって、省スペース化とローコスト化を両立させることができる。また、本実施形態によれば、振動体１００の駆動停止時や高湿度環境下において振動体１００と被駆動体２００との間で大きな摩擦保持力が維持されるため、被駆動体２００に作用する外力による振動体１００と被駆動体２００との位置ずれを抑制することができる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
振動体１００を備える振動型駆動装置の第２実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は、被駆動体２１０の裏面図である。環状の形状を有する被駆動体２１０の裏面（被駆動体２１０の厚さ方向と直交する一方の面）には、周方向に連続する環状の溝部２１２が形成されている（適宜、図１０（ｃ）参照）。図１０（ａ）では、被駆動体２１０を回転駆動させる振動体１００を、振動体１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃとして、簡略的に図示している。振動体１００Ａ〜１００Ｃの構造と駆動方法、環状基台１５０への取り付けの態様は、第１実施形態で説明した通りであるので、図示とここでの説明を省略する。
【００５９】
図１０（ａ）には、被駆動体２１０の回転駆動時に被駆動体２１０と接触する振動体１００Ａ〜１００Ｃの突起部１３８の位置Ｐが黒点で示されている。被駆動体２１０は、回転駆動時には、振動体１００Ａ〜１００Ｃの各突起部１３８の先端（接触面１３７）が溝部２１２の底面に加圧接触し、且つ、各突起部１３８の立壁部１３４が溝部２１２の内周壁面及び外周壁面に接触しない状態に維持される。
【００６０】
図１０（ｂ）は、被駆動体２１０の回転停止時における、被駆動体２１０に対する振動体１００Ａ〜１００Ｃの突起部１３８の接触位置を模式的に示す裏面図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）中の矢視Ａ−Ａの断面図である。なお、図１０（ｃ）では、突起部１３８の形状を簡略化して示している。
【００６１】
被駆動体２１０の回転停止時には、振動体１００Ａ，１００Ｂは、各突起部１３８の先端（接触面１３７）が溝部２１２の底面に加圧接触し、且つ、２つの突起部１３８のうち一方の突起部１３８の立壁部１３４が溝部２１２の外周壁面と接触した状態に維持される。なお、図６を参照して説明したモードＣ，Ｄの振動により、振動体１００Ａ，１００Ｂを図１０（ａ）に示した状態から図１０（ｂ）へ示した状態へ遷移させることができる。
【００６２】
溝部２１２の底面は、第１実施形態で説明した被駆動体２００の第１摩擦部２０２と同等に構成されている。一方、溝部２１２の外周壁面は、被駆動体２００の第２摩擦部２０４と同等に構成されている。被駆動体２１０における第１摩擦部及び第２摩擦部の材質や性質、形成方法は、第１実施形態での説明に準じるため、ここでの説明を省略する。
【００６３】
本実施形態では、被駆動体２１０の回転停止時には、振動体１００Ａ，１００Ｂの回転方向を互いに逆向き（例えば、振動体１００Ａは矢印ＣＣＷ向き、振動体１００Ｂは矢印ＣＷ向き）となるようにして、突起部１３８の立壁部１３４を第２摩擦部と接触させている。この状態で被駆動体２１０に矢印ＣＣＷ向きに外力が作用した場合、振動体１００Ａは、更に回転することはできず、これにより被駆動体２１０の矢印ＣＣＷ向きの回転が抑制される。
【００６４】
図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）に示す矢印ＣＣＷ向きの外力が被駆動体２１０に作用したときに振動体１００Ａに作用する力の関係を模式的に示す図である。被駆動体２１０に矢印ＣＣＷ向きの外力が作用すると、第２摩擦部（被駆動体２１０の溝部２１２の外周壁面）と接触している振動体１００Ａの突起部１３８に力Ｆが掛かる。このとき、振動体１００Ａは、環状基台１５０（不図示）に設けられたピン１４５を中心としたＣＣＷ向きの力のモーメントＦ×Ｌによって回転しようとするが、第２摩擦部と接触している突起部１３８があるため、更に回転することはできない。こうして、被駆動体２１０の回転が抑制される。
【００６５】
なお、図１０（ｃ）に示す矢印ＣＷで示す時計回りの外力が被駆動体２１０に作用したときには、振動体１００Ａは、幾何学上、被駆動体２１０に反力を加えることはできない。しかし、矢印ＣＷ向きに回転させた振動体１００Ｂの突起部１３８が第２摩擦部と接触している。そのため、上述した矢印ＣＣＷ向きの外力による被駆動体２１０の回転が振動体１００Ａによって抑制されるのと同様に、矢印ＣＷ向きの外力による被駆動体２１０の回転は振動体１００Ｂによって抑制される。
【００６６】
なお、本実施形態では、被駆動体２１０に設けた溝部２１２の外周壁面に第２摩擦部を設けたが、突起部１３８の立壁部１３４に第２摩擦部を設けてもよく、また、溝部２１２の外周壁面と突起部１３８の立壁部１３４の両方に第２摩擦部を設けてもよい。更に、第２摩擦部には、ゴムや樹脂材を用いてもよい。
【００６７】
＜第３実施形態＞
振動体１００を備える振動型駆動装置の第３実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の第３実施形態に係る振動型駆動装置を構成する振動体１００の周辺構造を示す図である。
【００６８】
第３実施形態に係る振動型駆動装置では、第２実施形態で説明した被駆動体２１０が用いられ、被駆動体２１０の構成については、上記の第２実施形態で説明済みであるため、ここでの説明は省略する。また、図１１では、保持部材１４０を図示して、振動体１００自体の図示を省略している。被駆動体２１０を回転駆動する振動体１００の構造と駆動方法、環状基台１５０への取り付けの態様は、第１実施形態で説明した通りであるので、ここでの説明を省略する。
【００６９】
本実施形態に係る振動型駆動装置は、振動体１００を保持する保持部材１４０をピン１４５回りに回転させたときに、振動体１００の２つの突起部１３８のうちの一方を被駆動体２１０の溝部２１２の外周壁面（第２摩擦部）に対して押圧する加圧ばね１６０を備える。突起部１３８を被駆動体２１０の第２摩擦部に押圧することにより、これらの間に生じる摩擦保持力を増大させることができる。
【００７０】
図１１（ａ）は、被駆動体２１０の回転駆動時における加圧ばね１６０の状態を示す平面図である。加圧ばね１６０は、板状の形状を有し、加圧ばね１６０の長手方向の両端はそれぞれ、ばね保持ピン１６２，１６４に保持されている。ばね保持ピン１６２，１６４は、被駆動体２１０の回転駆動時における保持部材１４０の定位置よりも、環状基台１５０のラジアル方向内側に配置されている。
【００７１】
加圧ばね１６０の中央部には、位置調整糸１６６の一端が固定されている。位置調整糸１６６の他端は、保持部材１４０のラジアル方向内側の面の端部に固定されている。被駆動体２１０の回転駆動時には、加圧ばね１６０は、保持部材１４０に対して非接触状態で保持される。このとき、保持部材１４０は、加圧ばね１６０により、位置調整糸１６６を介してラジアル方向内側へ向かう力を受けている。ばね保持ピン１６２がこの力を受けることで、被駆動体２１０の回転駆動時に、保持部材１４０に不要な回転が生じない。
【００７２】
図１１（ｂ）は、被駆動体２１０の回転停止時における加圧ばね１６０の状態を示す平面図である。被駆動体２１０の回転停止時には、振動体１００にモードＣ，Ｄの振動を励振させることによって、保持部材１４０において位置調整糸１６６が固定されている端部がラジアル方向外側へ移動するように、振動体１００（保持部材１４０）を回転させる。すると、加圧ばね１６０を反転させる力が位置調整糸１６６を介して加圧ばね１６０に作用し、加圧ばね１６０の形状が反転し、加圧ばね１６０が保持部材１４０に接触して、保持部材１４０をラジアル方向外側へ押圧する。こうして、振動体１００の２つの突起部１３８のうちの一方が、被駆動体２１０の溝部２１２の外周壁面（第２摩擦部）に押圧されることで、突起部１３８の立壁部１３４と第２摩擦部との間に大きな摩擦保持力を生じさせることができる。
【００７３】
ここで、被駆動体２１０と振動体１００との間の摩擦保持力の指標となる最大静止摩擦力は、立壁部１３４と第２摩擦部（被駆動体２１０の溝部２１２の外周壁面）における摩擦係数と加圧力との積で求められる。よって、本実施形態のように、立壁部１３４と第２摩擦部との間に加圧ばね１６０による加圧力を作用させて大きな摩擦保持力を生じさせることで、上述した第２実施形態よりも、被駆動体２１０を更に安定して保持することが可能になる。
【００７４】
また、第２実施形態では、被駆動体２１０の回転停止時における振動体１００Ａと振動体１００Ｂの回転方向を逆にする必要があった。これに対して、本実施形態では、被駆動体２１０を回転させようとする外力の向きに関係なく、立壁部１３４と第２摩擦部との間に摩擦保持力を生じさせることができるため、複数の振動体１００の回転方向を同じにすることができる。更に、所定の摩擦保持力を得ることができる限りにおいて、環状基台１５０に配置される複数の振動体１００のうちの１つの振動体にのみ、本実施形態を適用してもよい。
【００７５】
＜第４実施形態＞
振動体１００を備える振動型駆動装置の第４実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、本発明の第４実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体２２０の概略構成と、振動体１００の周辺構造を示す図である。
【００７６】
図１２（ａ）は、被駆動体２２０の裏面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）中の矢視Ｂ−Ｂの断面図である。被駆動体２２０は、円環形状を有しており、矢視Ｂ−Ｂ断面での断面形状は、矩形形状となっているが、エッジ部分にはテーパが設けられていてもよい。被駆動体２２０においてスラスト方向（厚さ方向）と直交する一方の面（裏面）は、回転駆動時に振動体１００の突起部１３８の上面（接触面１３７）と摺動する摺動面であり、この摺動面は第１摩擦部２２２となっている。また、被駆動体２２０の内周側面及び外周側面は、第１摩擦部２２２とは摩擦係数の異なる第２摩擦部２２４となっている。
【００７７】
ここで、第１摩擦部２２２は、第１実施形態で説明した被駆動体２００の第１摩擦部２０２と同等に構成されており、第２摩擦部２２４は被駆動体２００の第２摩擦部２０４と同等に構成されている。被駆動体２２０における第１摩擦部２２２及び第２摩擦部２２４の材質や性質、形成方法は、第１実施形態での説明に準じるため、ここでの説明を省略する。
【００７８】
図１３（ａ）は、振動体１００の周辺構造を示す斜視図である。なお、振動体１００は、第１実施形態と同様に、保持部材１４０及び不図示のピン１４５を介して、不図示の環状基台１５０に取り付けられている。
【００７９】
保持部材１４０において振動体１００の駆動方向と平行な側面（環状基台１５０に取り付けられた状態で内周側と外周側に位置する面）には、振動体１００を挟んで対向する２本の円柱部１７０，１７２が、保持部材１４０の底壁と直交するように設けられている。円柱部１７０，１７２は、被駆動体２２０と振動体１００との摺動面と直交する方向において、突起部１３８よりも被駆動体２２０側に延出している。円柱部１７０，１７２間の幅は、被駆動体２２０のラジアル方向での幅（被駆動体２２０の外半径と内半径との差）より広く、よって、被駆動体２２０の回転駆動時には、円柱部１７０，１７２が被駆動体２２０と接触することはない。
【００８０】
図１３（ｂ）は、被駆動体２２０の回転停止時における振動体１００の周辺構造を示す斜視図である。また、図１３（ｃ）は、被駆動体２２０の回転停止時における振動体１００の周辺構造を示す上面図である。被駆動体２２０の回転停止時に、振動体１００にモードＣ，Ｄの振動を励振させることによって、ピン１４５回りに振動体１００を回転させると、保持部材１４０に設けられた円柱部１７０の側面が被駆動体２２０の外周側面に接触するか又は円柱部１７０の側面が被駆動体２２０の内周側面に接触する。つまり、円柱部１７０，１７２のいずれか一方が、第２摩擦部２２４と接触した状態となる。なお、図１３（ｂ），（ｃ）には、円柱部１７０の側面が被駆動体２２０の外周側面に接触した状態が例示されている。
【００８１】
ここで、環状基台１５０（不図示）に配置された３つの振動体１００のうち少なくとも２つについて、第１実施形態と同様に、振動体１００の回転方向を逆にする。これにより、被駆動体２２０のどちらの回転方向に外力が加わっても、一方の振動体１００は更に回転することはできず、よって、被駆動体２２０の回転が抑制される。
【００８２】
なお、本実施形態では、第２摩擦部２２４を被駆動体２２０の内周側面と外周側面に設けたが、保持部材１４０に設けた円柱部１７０，１７２に第２摩擦部を設けてもよい。また、被駆動体２２０の内周側面と外周側面及び円柱部１７０，１７２の両方に第２摩擦部を設けてもよい。
【００８３】
＜第５実施形態＞
上述した第１乃至第４実施形態では、環状基台１５０に３つの振動体１００を配置して環状の被駆動体２００，２１０，２２０を回転駆動する振動型駆動装置について説明したが、振動型駆動装置は、このような回転駆動型のものに限られない。
【００８４】
図１４は、本発明の第５実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体２３０と振動体１００の位置関係を簡略化して示す裏面図である。被駆動体２３０は、一方向に長い直方体形状を有し、長手方向と平行な一面が振動体１００との摺動面となっている。被駆動体２３０の摺動面には、長手方向に延在する第１摩擦部２３２が、長手方向に延在する第２摩擦部２３４に挟まれるように形成されている。
【００８５】
被駆動体２３０の直進駆動時には、被駆動体２３０に対して２つの突起部１３８を結ぶ方向が被駆動体２３０の長手方向と一致するように、且つ、突起部１３８の先端の接触面１３７が第１摩擦部２３２と接触するように配置される。この状態で振動体１００にモードＡ，Ｂの振動を励振することにより、振動体１００と被駆動体２３０とを被駆動体２３０の長手方向で相対的に移動させることができる。
【００８６】
振動体１００の駆動停止時には、第１実施形態と同様に振動体１００にモードＣ，Ｄの振動を励振させて振動体１００を回転させ、２つの突起部１３８の接触面１３７が第２摩擦部２３４と接触した状態で保持する。これにより、例えば、被駆動体２３０に外力が作用しても、振動体１００と被駆動体２３０との間に位置ずれが生じることを抑制することができる。
【００８７】
なお、振動体１００は、１つに限られず、駆動方向である被駆動体２３０の長手方向に、複数、配置してもよい。また、本実施形態のようなリニア駆動型の振動型駆動装置にも、第２実施形態や第３実施形態で説明した構成を適用することができる。
【００８８】
＜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。
【００８９】
例えば、第１実施形態では、環状基台１５０に３つの振動体１００を配置したが、４つ以上の複数の振動体１００を配置してもよい。逆に、被駆動体２００の姿勢や回転状態を良好な状態に保持することができる限りにおいて、環状基台１５０に１つ又は２つの振動体１００を配置した構成としてもよい。
【００９０】
また、第１実施形態では、回転駆動型の振動型駆動装置を撮像装置７００のレンズ駆動用途に用いた場合について説明したが、振動体１００を用いてレンズ群を光軸方向に移動させる構成は、これに限られない。例えば、第５実施形態として説明したリニア駆動型の振動型駆動装置を用い、被駆動体２３０にレンズを保持（連結）させて被駆動体２３０を光軸方向に移動させることで、保持したレンズを光軸方向に移動させる機構を実現することができる。
【００９１】
更に、第５実施形態として説明した振動型駆動装置は、撮像装置７００のレンズ鏡筒７４０に手ぶれ補正用レンズが内蔵される場合に、手ぶれ補正用レンズを光軸と直交する面内の任意の方向に移動させる手ぶれ補正ユニットとして用いることができる。その場合、手ぶれ補正用レンズを保持するレンズ保持部材を被駆動体とする。そして、光軸方向と直交する面内において直交する２方向にレンズ保持部材を移動させることができるように振動体１００配置すればよい。なお、手ぶれ補正ユニットは、手ぶれ補正用レンズを駆動する構成に代えて、撮像装置７００のカメラ本体７３０に内蔵される撮像素子７１０を光軸と直交する面内の任意の方向に移動させる構成としてもよい。
【００９２】
また、第１乃至第４実施形態で説明した回転駆動型の振動型駆動装置は、複写機の感光ドラムの回転駆動等に用いることができる。また、第５実施形態で説明したリニア駆動型の振動型駆動装置を用いて、ＸＹ面内で移動可能なステージ装置を構成することも可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１００    振動体
１３２    弾性体
１３４    立壁部
１３５    圧電素子
１３８    突起部
１４０    保持部材
１４５    ピン
１５０    環状基台
１６０    加圧ばね
２００，２１０，２２０，２３０    被駆動体
２１２    溝部
２０２，２２２，２３２    第１摩擦部
２０４，２２４，２３４    第２摩擦部
【図１】
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【図２】
2016140141.tif 000004
【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】
2016140141.tif 000009
【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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