(57)【要約】【課題】振動型アクチュエータに用いられる弾性体の製造方法において、反りが小さく、また、反り量のばらつきの小さい弾性体を製造する。【解決手段】振動型アクチュエータに用いられ、圧電素子３が接合される平板状の振動部２を有する弾性体１を、板状の成形素材である金属板８９において振動部２を形成する領域の外側の一部を打ち抜くことにより振動部２の外形の一部を形成する打ち抜き工程と、金属板８９において振動部２を形成する領域に対して、打ち抜き工程で掛かる剪断力とは逆方向の剪断力が掛かるように半抜き加工を行うことにより、振動部の残りの外形を形成する半抜き工程と、を経て製造する。【選択図】図３
2016059233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動型アクチュエータに用いられ、電気−機械エネルギ変換素子が接合される平板状の振動部を有する弾性体の製造方法であって、
板状の成形素材において前記振動部を形成する領域の外側の一部を打ち抜くことにより前記振動部の外形の一部を形成する打ち抜き工程と、
前記成形素材において前記振動部を形成する領域に対して、前記打ち抜き工程で掛かる剪断力とは逆方向の剪断力が掛かるように半抜き加工を行うことにより、前記振動部の残りの外形を形成する半抜き工程と、を有することを特徴とする弾性体の製造方法。
【請求項２】
前記半抜き工程の後に、前記弾性体を前記成形素材とつながった状態で焼き入れする焼き入れ工程を有することを特徴とする請求項１に記載の弾性体の製造方法。
【請求項３】
前記焼き入れ工程後に、前記弾性体を前記成形素材から切り離し、切り離された前記弾性体の前記振動部において前記電気−機械エネルギ変換素子が接合される接合面に対して研削または研磨を行う工程を更に有することを特徴とする請求項２に記載の弾性体の製造方法。
【請求項４】
前記成形素材において前記振動部が形成される位置には、前記打ち抜き工程の前に、前記成形素材に対するプレス加工により、前記電気−機械エネルギ変換素子が接合される接合面の反対側の面に向けて突出する突起部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弾性体の製造方法。
【請求項５】
前記振動部は、矩形平板状の形状を有し、
前記打ち抜き工程により、前記振動部の短辺が形成され、
前記半抜き工程により、前記振動部の長辺が形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の弾性体の製造方法。
【請求項６】
電気−機械エネルギ変換素子と、矩形平板状で厚さ方向と直交する一方の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記厚さ方向と直交する他方の面に突起部が設けられた振動部を有する弾性体とを備える振動体と、前記突起部と加圧接触する被駆動体とを備え、前記電気−機械エネルギ変換素子に交流電圧を印加することにより前記振動部に駆動振動を励振させて前記振動体と前記被駆動体とを相対移動させる振動型アクチュエータであって、
前記弾性体は、板状の成形素材において前記振動部を形成する領域の外側の一部が打ち抜かれることにより前記振動部の外形の一部が形成された後に、前記成形素材において前記振動部を形成する領域に対して、前記打ち抜きによって掛かる剪断力とは逆方向の剪断力が掛かるように半抜き加工が施されることにより前記振動部の残りの外形が形成され、その後、前記弾性体が前記成形素材から切り離されることで成形されていることを特徴とする振動型アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型アクチュエータに用いられる弾性体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動振動が励振される振動体と、振動体に加圧接触する被駆動体とを備え、駆動振動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アクチュエータが知られており、その一例として、被駆動体を直線的に駆動するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、周知のリニア駆動型の振動型アクチュエータを構成する弾性体１の概略構成を示す斜視図である。図１１（ａ）は、弾性体１を不図示の被駆動体と加圧接触する上面側から見た図であり、図１１（ｂ）は、弾性体１を不図示の圧電素子が接合される裏面側から見た図である。
【０００４】
弾性体１は、矩形平板状の振動部２と、振動部２から振動部２の長手方向に延出する２カ所の連結部２ｂと、２カ所の連結部２ｂのそれぞれから振動部２の長手方向に延出する固定部２ｃとを有する。固定部２ｃは、不図示の基台等に固定される部位である。連結部２ｂは、振動部２に励振される振動の固定部２ｃへの伝搬を抑制する部位である。
【０００５】
振動部２の一方の面には、不図示の被駆動体と加圧接触される突起部２ａが振動部２の厚さ方向に突出するように形成されている。弾性体１では、振動部２、連結部２ｂ、固定部２ｃ及び突起部２ａが、成形素材である金属板をプレス加工することにより繋ぎ目なく一体的に成形されている。
【０００６】
振動部２において突起部２ａが形成されている面の反対側の面には、不図示の矩形平板状の圧電素子が接合される。圧電素子に所定の交流電圧を印加することにより、振動部２に２つの面外曲げ振動を同時に励振させ、２つの突起部２ａに振動部２の厚さ方向と長さ方向とを含む面内での楕円運動を生じさせる。このとき、突起部２ａと被駆動体との間には加圧接触による摩擦力が作用しているため、突起部２ａに前述の楕円運動を生じさせることで、被駆動体と弾性体１とを相対的に移動させる駆動力（推力）が発生する。
【０００７】
弾性体１の製造工程は、金属板のプレス加工による成形工程と、被駆動体と摩擦接触する突起部２ａの硬度を高めるための焼き入れ工程と、振動部２における圧電素子との接合面に対するラッピング（研磨）工程とを有する。ラッピング加工は、圧電素子は振動部２に対して接着剤を用いて接合されるため、振動部２における圧電素子との接合面の平滑度を高めて接合層を均一に形成することを目的として行われる。
【０００８】
図１２は、成形素材である金属板８８をプレス加工して弾性体１を成形したときの、弾性体１を金属板８８から切り離す前の状態を示す平面図である。なお、図１２では、図１２が描画されている紙面の手前側に突起部２ａが突出しているものとする。振動部２は、振動部２の周囲を紙面手前から紙面奥へと金属板８８を打ち抜くことによって成形され、紙面奥側が抜きバリ側となっており、成形された振動部２に対して平打ち加工を行うことで、振動部２の反りを矯正することができる。
【０００９】
このように、振動部２のラッピング加工面側に抜き垂れが出ないようにすると共に振動部２の反りを矯正することにより、振動部２全体のラッピング加工に必要なラッピングしろができるだけ少なくなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−２３４６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した弾性体１の製造方法では、振動部２の外形を打ち抜く際に、同一方向に全辺を打ち抜くために、その剪断力によって振動部２の図１１（ａ）に示す矢印Ａ１方向及び矢印Ａ２方向への反り量が大きくなってしまう。ここで、振動部２に対する平打ち加工によって、ある程度の反りの矯正は可能であるが、一度大きく変形した振動部２に対して矯正を加えても、反り量のばらつきは小さく抑えることは容易ではない。また、焼き入れ工程において振動部２内の残留応力が解放されることで、反り量とそのばらつきが更に大きくなってしまうという問題もある。
【００１２】
これに対して、ラッピング工程において、弾性体１の振動部２の個々の反り量に応じてラッピングしろを変えることは、著しく生産性を損なうものとなってしまうため、一律な時間で一定数の弾性体１をラッピング加工する必要がある。図１３は、複数の弾性体を一律な時間でラッピング加工したときの振動部２のばらつきを模式的に示す図である。図１３（ａ）は、反り量の小さい振動部２＿Ｂ１を示しており、図１３（ｂ）は反り量の大きい振動部２＿Ｂ２を示している。振動部２＿Ｂ１，２＿Ｂ２を同じ条件でラッピング加工すると、振動部２＿Ｂ１からは板厚差の小さい振動部２＿Ａ１が得られるが、振動部２＿Ｂ２からは板厚差の大きい振動部２＿Ａ２が得られることとなる。そのため、振動部２＿Ａ１を有する弾性体を用いてなる振動型アクチュエータと、振動部２＿Ａ２を有する弾性体を用いてなる振動型アクチュエータとでは、駆動特性に大きな差が生じてしまう。
【００１３】
図１４は、弾性体１＿Ａをラッピング加工した後の弾性体１＿Ｂのスプリングバックを説明する図である。図１４（ａ）は、ラッピング加工前の弾性体１＿Ｂの状態を示しており、弾性体１＿Ｂには大きな反りが生じている。図１４（ｂ）は、弾性体１＿Ｂが、キャリア５２に保持され、所定の加重で定盤５１に押し付けられた状態を示しており、図１４（ｃ）は、ラッピング加工が終了した弾性体１＿Ａがキャリア５２に保持されて定盤５１に押し付けられた状態を示している。図１４（ｄ）は、キャリア５２が取り外された後の弾性体１＿Ａの状態を示しており、ラッピング加工時の荷重が解放されると、大きなスプリングバック（δ）が生じていることがわかる。
【００１４】
弾性体１＿Ａのようにラッピング加工面の平面度が低下してしまう（湾曲してしまう）と、圧電素子との接合性の低下し、ひいては、弾性体１＿Ａを用いて製造される振動型アクチュエータの信頼性の低下を招いてしまう。
【００１５】
本発明は、成形素材のプレス加工により振動型アクチュエータに用いられる弾性体を成形する弾性体の製造方法において、反りが小さく、また、反り量のばらつきの小さい弾性体を製造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】
【００１６】
本発明に係る弾性体の製造方法は、振動型アクチュエータに用いられ、電気−機械エネルギ変換素子が接合される平板状の振動部を有する弾性体の製造方法であって、板状の成形素材において前記振動部を形成する領域の外側の一部を打ち抜くことにより前記振動部の外形の一部を形成する打ち抜き工程と、前記成形素材において前記振動部を形成する領域に対して、前記打ち抜き工程で掛かる剪断力とは逆方向の剪断力が掛かるように半抜き加工を行うことにより、前記振動部の残りの外形を形成する半抜き工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、振動型アクチュエータに用いられる弾性体として、反りが小さく、且つ、反り量のばらつきの小さい弾性体を製造することができる。よって、本発明に係る弾性体の製造方法により製造された弾性体を用いて振動型アクチュエータを製造することにより、駆動性能のばらつきが小さく、高い信頼性を有する振動型アクチュエータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動体の概略構成を示す平面図と側面図である。
【図２】図１の振動体を構成する弾性体の成形工程を説明する第１の図である。
【図３】図１の振動体を構成する弾性体の成形工程を説明する第２の図である。
【図４】図２及び図３の弾性体の成形工程によって弾性体に生じる曲げ応力を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る弾性体の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る弾性体の概略構成を示す図である。
【図７】図１の振動体を備える撮像装置の概略構成を示す図である。
【図８】図７の撮像装置に設けられた振動型アクチュエータの概略構成を示す斜視図である。
【図９】図８に示す振動型アクチュエータの分解斜視図である。
【図１０】図８の振動体を構成する弾性体の振動モードを説明する図である。
【図１１】周知のリニア駆動型の振動型アクチュエータを構成する弾性体の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】金属板をプレス加工して図１１の弾性体を成形したときの、弾性体を金属板から切り離す前の状態を示す平面図である。
【図１３】図１１の弾性体を、複数、一律な時間でラッピング加工したときの弾性体の振動部のばらつきを模式的に示す図である。
【図１４】図１１の弾性体をラッピング加工した後の弾性体のスプリングバックを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る振動体１０の概略構成を示す平面図及び側面図である。振動体１０は、大略的に、弾性体１、圧電素子３及びフレキシブルプリント基板４によって構成されている。
【００２０】
弾性体１は、図１１を参照して説明した弾性体１と同じ形状を有する。即ち、弾性体１は、矩形平板状の振動部２と、振動部２から振動部２の長手方向（Ｘ方向）に延出する２カ所の連結部２ｂと、２カ所の連結部２ｂのそれぞれから振動部２の長手方向に延出する固定部２ｃとを有する。なお、本実施形態において、矩形平板状とは、長さ方向及び幅方向に対して厚さ方向が小さい形状を指すが、各方向が厳密に直交していることを必要とせず、また、同方向の各辺が厳密に平行であることを必要とせず、実質的に矩形平板状であると認められればよい。
【００２１】
振動部２において厚さ方向と直交する一方の面には、不図示の被駆動体と加圧接触される突起部２ａが、振動部２の厚さ方向（Ｚ方向）に突出するように２カ所に形成されている。更に、振動部２において厚さ方向と直交する他方の面（突起部２ａが突出している面の反対側の面）には、電気−機械エネルギ変換素子である矩形平板状の圧電素子３が接着されている。フレキシブルプリント基板４（以下「ＦＰＣ４」と記す）は、圧電素子３に対して機械的に接合されると共に電気的に接続されており、圧電素子３に駆動電圧を印加する役割を担う。
【００２２】
振動体１０において、突起部２ａが形成された振動部２及び圧電素子３が、被駆動体を駆動する駆動部２０を構成する。駆動部２０に生じさせる駆動振動については後述する。弾性体１において、固定部２ｃは、振動部２からの振動が実質的に伝搬されない部位であり、固定部２ｃには、弾性体１を不図示の基台等に固定するための穴部２ｄが形成されている。連結部２ｂは、振動部２と固定部２ｃとを接続し、連結部２ｂの振動部２側は駆動部２０の振動に倣い、連結部２ｂの固定部２ｃ側は固定部２ｃに振動を伝搬しないように機能する。連結部２ｂは、他の部位よりも厚みを薄くすることによって、駆動部２０から固定部２ｃへの振動の伝搬を抑制する機能を発揮している。
【００２３】
振動部２において圧電素子３が接合される接合面は、ラッピング（研磨）加工が施されることで、所定の平面度及び表面粗さとなっている。そのため、振動部２と圧電素子３との間に形成される接着層は、厚みが均一で、むらなく接合面全域に行き渡っており、これにより、安定した接着強度が確保されている。
【００２４】
弾性体１は、プレス加工により成形されている。図２及び図３は、弾性体１のプレス加工による成形工程を説明する図である。図２（ａ），（ｃ），（ｅ）、図３（ｇ），（ｉ），（ｋ）は、各工程での平面図であり、成形素材であるステンレス等の金属板８９を下金型８１側から見た図である。図２（ａ）に示す金属板８９には、突起部２ａの絞り加工、連結部２ｂの潰し加工及び穴部２ｄの打ち抜き加工が施されているが、振動部２の外形を形成する打ち抜き加工は施されていない。なお、図２（ｂ）は、図２（ａ）の側面図であるが、下金型８１の位置を示すために下金型８１の領域を斜線で示している。
【００２５】
図２（ｃ）〜（ｆ）及び図３（ｇ）〜（ｊ）は、外形抜き工程を示している。図２（ｄ）は、図２（ｃ）中の矢視Ｂ−Ｂの断面図であり、図２（ｆ）は、図２（ｅ）中の矢視Ｃ−Ｃの断面図であり、図３（ｈ）は、図３（ｇ）中の矢視Ｄ−Ｄの断面図であり、図３（ｊ）は、図３（ｉ）中の矢視Ｅ−Ｅの断面図である。
【００２６】
図２（ｃ），（ｄ）は、弾性体１の固定部２ｃの長さ方向端を形成するために、圧電素子３との接合面側から突起部２ａ側に向かって、固定部２ｃ近傍の領域をパンチ８２により打ち抜く工程を示している。図２（ｅ），（ｆ）は、弾性体１において隣接する２つの連結部２ｂ間の空間を形成するために、圧電素子３との接合面側から突起部２ａ側に向かって、連結部２ｂ近傍の領域をパンチ８３により打ち抜く工程を示している。
【００２７】
図３（ｇ），（ｈ）は、金属板８９において振動部２を形成する領域の外側の一部を打ち抜くことにより、弾性体１の連結部２ｂと固定部２ｃを形成すると共に振動部２の外形の一部（振動部２の短辺）を形成する打ち抜き工程を示している。ここでは、圧電素子３との接合面側から突起部２ａ側に向かって、連結部２ｂと固定部２ｃの幅方向における金属板８９の残存領域を、パンチ８４により打ち抜いている。
【００２８】
図４（ａ）は、パンチ８３による打ち抜き工程によって弾性体１に掛かる剪断力に基づく曲げ応力を説明する図であり、振動部２には、矢印Ｓ１で示す曲げ応力が生じる。この矢印Ｓ１で示す曲げ応力は、振動部２を圧電素子３との接合面側が凸面となるような反りを生じさせる原因となる。そこで、図３（ｇ），（ｈ）の打ち抜き工程後に、図３（ｉ），（ｊ）に示すように、弾性体１が金属板８９に対して突起部２ａ側に突き出るように、パンチ８５による半抜き加工が行われる。
【００２９】
図４（ｂ）は、パンチ８５による半抜き加工によって、振動部２に生じる曲げ応力を説明する図であり、振動部２には、矢印Ｓ２で示す曲げ応力がかかる。この矢印Ｓ２で示す曲げ応力は、振動部２を圧電素子３との接合面側が凹面となるような反りを生じさせる原因となる。つまり、パンチ８３による打ち抜き加工で生じる矢印Ｓ１の曲げ応力とパンチ８５による半抜き加工で生じる矢印Ｓ２の曲げ応力とは、互いを打ち消しあう方向に作用するため、振動部２を反らせるように作用するトータルでの曲げ応力は小さくなる。換言すれば、図３（ｉ），（ｊ）の半抜き加工では、金属板８９において振動部２を形成する領域を、図３（ｇ），（ｈ）での打ち抜き工程で振動部２に掛かる剪断力とは逆方向の剪断力が掛かるように半抜き加工を行う。こうして、振動部２に生じる反りを小さく抑えることができる。
【００３０】
図３（ｋ）は、パンチ８５による半抜き加工が終了した時点での振動部２と、振動部２を拘束する金属板８９を示す平面図であり、図３（ｍ）は図３（ｋ）中の矢視Ｆ−Ｆの断面図である。パンチ８５による半抜き加工後では、振動部２は、金属板８９から切り離されることはなく、振動部２の長辺が金属板８９に拘束されて金属板８９とつながった状態が維持されているため、振動部２に残留する曲げ応力は解放されない。よって、振動部２は、曲げ応力が残留した状態で、平面度が保たれた状態となっている。
【００３１】
図３（ｋ），（ｍ）に示す状態で、弾性体１を含む金属板８９に焼き入れを施す。この焼き入れにより突起部２ａの硬度が増大し、被駆動体に対する耐摩耗性を向上させることができると同時に、振動部２を反らせる残留応力を解放する（残留応力を小さくする）ことができる。
【００３２】
図４（ｃ）は、焼き入れ処理後の振動部２を含む金属板８９の状態を示す側面図であり、図４（ｄ）は、図４（ｃ）の状態の金属板８９から弾性体１を切り離した状態を示す図である。金属板８９からの弾性体１の切り離しは、パンチ等による打ち抜き加工によって行うことができる。こうして最終的に金属板８９から切り離された弾性体１では、振動部２に残留応力が殆ど存在せず、よって、振動部２の反りが小さく、平面度の高いものとなっている。なお、図２（ａ），（ｂ）の工程以前を含むプレス工程の一部あるいは全工程において、不図示のノックアウトにより振動部２と金属板８９の少なくとも一方を厚さ方向（Ｚ方向）に拘束することで、振動部２の平面度を更に向上させることができる。
【００３３】
弾性体１を金属板８９から切り離して単体となった後に、振動部２における圧電素子３との接合面にラッピング加工を施す。これにより、振動部２における圧電素子３との接合面の平面度の精度を更に高めると同時に所定の表面粗さとして、振動部２と圧電素子３との接着性を高めることができる。その後、振動部２に圧電素子３とＦＰＣ４とを接着接合することで振動体１０が完成する。なお、ここでは、振動部２における圧電素子３との接合面に対して要求される平面度と表面粗さとをラッピング加工によって実現しているが、所望する平面度と表面粗さとが得られる限りにおいて、研削加工等の他の方法を用いても構わない。また、上記説明では、プレス加工を単型で行われるように説明したが、各プレス加工は順送型で行ってもよい。
【００３４】
以上の説明の通り、本実施形態では、成形素材である金属板８９をプレス加工して弾性体１を成形する際に、弾性体１の反りの原因となる振動部２に生じる曲げ応力を小さく抑えることができる。また、プレス加工後の焼き入れ工程によって、振動部２に残留する曲げ応力を更に小さくすることができる。その結果、焼き入れ工程後に金属板８９から切り離すことで得られる弾性体１では、振動部２の反りが低減され、また、同じ方法で製造された複数の弾性体１では、反り量のばらつきを小さく抑えることができる。
【００３５】
これにより、弾性体１の振動部２をラッピング加工した後の振動部２では、板厚が均一になり、また、複数の弾性体１の振動部２での厚さのばらつきが低減される。また、ラッピング加工でのスプリングバック量が低減され、ラッピング加工後の平面度が向上することで、駆動部２における圧電素子３との接合面での接合性を向上させることができる。よって、本実施形態に係る製造方法により製造された弾性体１を用いて振動型アクチュエータを製造することにより、駆動性能のばらつきが小さく、また、信頼性の高い振動型アクチュエータを実現することができる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
上記の第１実施形態では、振動部２の平面形状を矩形状としたが、振動部２の平面形状はこれに限定されるものではない。また、弾性体は、第１実施形態で説明した弾性体１のように連結部２ｂと固定部２ｃとが一体成形されていることも必要としない。第２実施形態では、振動部２の変形例である弾性体９１について説明する。
【００３７】
図５（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る弾性体９１の概略構成を示す平面図及び側面図である。弾性体９１は、第１実施形態で説明した振動部２と同様に、金属板８９のプレス加工によって、反りの発生が抑制されるように成形される。弾性体９１は、突起部９１ａが中央部に形成された２つの円形状部を、その中間にくびれが形成されるように滑らかな曲線でつないだ平面形状を有する。
【００３８】
図５（ｃ），（ｄ）は、弾性体９１のパンチによる半抜き加工後であって焼き入れ加工前の、金属板８９に拘束された状態を示す平面図及び側面図である。金属板８９における、弾性体９１のＰ１点〜Ｐ４点及びＰ２点〜Ｐ３点の外側領域が、図５（ｄ）に示す矢印Ｔ方向に打ち抜かれる。そのときに弾性体９１に掛かる剪断力とは逆方向の剪断力が弾性体９１に掛かるように、次に、弾性体９１のＰ１点〜Ｐ２点及びＰ３点〜Ｐ４点において半抜き加工を行う。これにより、弾性体９１の成形工程において弾性体９１に生じる曲げ応力を相殺して、弾性体９１に生じる反りを小さく抑えることができ、第１実施形態に係る弾性体１の振動部２が奏する効果と同じ効果を得ることができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
図６（ａ），（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る弾性体９２の概略構成を示す平面図及び側面図である。また弾性体９２は、Ｘ方向に所定の間隔をもって形成された突起部９２ａを有する。弾性体９２は、弾性体９１の平面形状を図６に示すように多角形に変形したものであり、突起部９２ａは突起部９１ａと同等であり、その製造方法は、第２実施形態に係る弾性体９１の製造方法と同じであるため、詳細な説明は省略することとする。なお、弾性体９２は、六角形の平面形状を有するが、これに限定されず、より多くの角部を有する多角形形状であってもよい。また、弾性体９１，９２を組み合わせて、一部が角部で構成され、一部が曲線で構成された形状としてもよい。
【００４０】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、第１実施形態に係る弾性体１を用いて構成された振動型アクチュエータを備える撮像装置について説明する。図７は、撮像装置１００の概略構造を示す図である。撮像装置１００は、カメラ本体３１に対してレンズ鏡筒３２が着脱自在な、所謂、一眼レフカメラであり、レンズ鏡筒３２の内部には、フォーカスレンズ３３が保持されている。レンズ鏡筒３２の内部には、弾性体１を用いて構成された振動体１０が配置されている。振動体１０により駆動される被駆動体７（図８参照）とフォーカスレンズ３３を連結した構造とし、被駆動体７を光軸方向で移動させることにより、振動体１０をフォーカスレンズ３３の光軸方向での位置を制御する。
【００４１】
図８は、振動体１０と被駆動体７とで構成される振動型アクチュエータの概略構成を示す斜視図である。また、図９は、図８に示す振動型アクチュエータの分解斜視図である。振動型アクチュエータでは、弾性体１に圧電素子３が接合され、圧電素子３がフェルト５を挟んでイコライズプレート９上に載置され、イコライズプレート９は球体２５を挟んで基台６に支持される。基台６の上面とイコライズプレート９の下面にはそれぞれ、円錐溝６ａ，９ａが形成されており、円錐溝６ａ，９ａに球体２５が収納されている。これにより、イコライズプレート９と弾性体１（振動体１０）が図８に示す矢印Ｆ方向にイコライズしつつ、イコライズプレート９の矢印Ｂ方向の移動は規制される。なお、Ｆ方向とは、図８では、９０°で交差する２本の矢印で表現されているが、１本の矢印をＺ軸を中心として３６０°回転させた全方向を表す。
【００４２】
弾性体１の固定部２ｃに設けられた穴部２ｄに、基台６に設けられたピン８を嵌合させることにより、振動体１０の矢印Ｂ方向の移動が所定のマージン（がたつき）を以て規制されている。このマージンによって、振動体１０の矢印Ｆ方向のイコライズが可能となっている。被駆動体７において弾性体１の突起部２ａと加圧接触する面は、耐摩耗処理が施されており、弾性体１の突起部２ａと被駆動体７には、Ｚ方向において、不図示のバネ等の付勢手段による所定の加圧力が付与されている。
【００４３】
図８に示す振動型アクチュエータでは、上記の構成を備えることで、突起部２ａの先端が被駆動体７における突起部２ａとの摩擦摺動面に倣い、弾性体１の突起部２ａと被駆動体７の接触部において、均等な接触面積と均等な加圧力が確保される。
【００４４】
図１０は、弾性体１に生じさせる振動モードを説明する図である。ＦＰＣ４から圧電素子３に所定の交流電圧を印加すると、振動部２には、第１の屈曲振動モードと第２の屈曲振動モードとが励振される。第１の屈曲振動モードは、駆動部２の短手方向（Ｙ方向）と直交する方向に振動の節となる２本の節線Ｙ１，Ｙ２が現れ、節線Ｙ１，Ｙ２の間の中央部が振動の腹となる振動部２の短手方向における１次の面外屈曲振動モードである。また、第２の屈曲振動モードは、振動部２の長手方向における２次の面外屈曲振動モードであり、節線Ｙ１，Ｙ２と直交する３本の節線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３が現れる。突起部２ａは、節線Ｘ１，Ｘ３の位置とほぼ一致する位置に設けられており、第２の屈曲振動モードが励振されたときには、突起部２ａの先端（上面）のＺ方向での振動振幅はほぼゼロであり、Ｘ方向の振動振幅のみが発生する。一方、第１の屈曲振動モードが励振されたときには、突起部２ａのＸ方向での振動振幅はほぼゼロで、Ｚ方向の振動振幅が最大となる。よって、第１の屈曲振動モードと第２の屈曲振動モードの各振動を同時に励振し、振動の位相を適切に調整して合成すると、振動部２に形成された突起部２ａに、Ｚ−Ｘ面内での楕円運動を生じさせることができる。楕円運動する突起部２ａに被駆動体７を接触させると、被駆動体７は、突起部２ａにより摩擦駆動されて長手方向に駆動され、被駆動体７と振動体１０とを相対移動させることができる。
【００４５】
＜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。
【００４６】
例えば、上述した弾性体１を備える振動体１０は、撮像装置のレンズ鏡筒以外の種々のリニア駆動型装置に適用することができ、また、回転駆動型装置にも適用することができる。例えば、３つの振動体１０を、弾性体１に形成された突起部２ａが同一円周上に位置するように等間隔に配置し、その円周の中心を回転中心として回転可能なリング状の被駆動体を突起部２ａに当接させる。そして、３つの圧電素子３に同じ駆動電圧を印加して振動体１０に駆動振動を励振させることによって、被駆動体を回転駆動させることができる。このような回転駆動装置は、産業用ロボットの先端アームや関節の回転機構として、また、画像形成装置における感光体ドラム等の回転機構として用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１    弾性体
２    振動部
３    圧電素子
４    フレキシブルプリント基板
８１  下金型
８２，８３，８４，８５    パンチ
８９  金属板（成形素材）
９１，９２    弾性体
【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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