(57)【要約】【課題】振動型アクチュエータの駆動効率を向上させることにある。【解決手段】超音波アクチュエータ２は、給電電極層４２，４３と圧電体層４１とを積層して構成され、伸縮振動及び屈曲振動を行うアクチュエータ本体４と、アクチュエータ本体の短手方向を向く設置面４０ａに設けられた駆動子８，８とを備えている。給電電極層４２，４３は、圧電体層４１を短手方向に分割して形成される駆動子８，８側の領域に配設された第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａと、圧電体層４１を短手方向に分割して形成される駆動子８，８と反対側の領域に配設された第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂとを有している。第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂの短手方向幅は、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａの短手方向幅よりも広い。【選択図】図１
2009130955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極層と短手方向及び長手方向を有する圧電体層とを積層して構成され、少なくとも該短手方向に屈曲する屈曲振動を含む複数の振動を行うアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体の前記短手方向を向く一側面に設けられて、該アクチュエータ本体の振動に従って周回運動することで駆動力を出力する駆動子とを備え、
前記電極層は、前記圧電体層を前記短手方向に分割して形成される前記駆動子側の領域に配設された駆動子側電極と、前記圧電体層を前記短手方向に分割して形成される前記駆動子と反対側の領域に配設された反駆動子側電極とを有し、
前記反駆動子側電極の前記短手方向の幅は、前記駆動子側電極の前記短手方向の幅よりも広い振動型アクチュエータ。
【請求項２】
前記駆動子側電極は、前記駆動子が設けられた前記アクチュエータ本体の屈曲振動の中立面よりも前記駆動子側に配設されている一方、
前記反駆動子側電極は、該中立面よりも前記短手方向の前記駆動子とは反対側に配設されている請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３】
前記駆動子側電極と前記反駆動子側電極とは、前記圧電体層を前記短手方向及び前記長手方向に分割して形成される４つの領域のうち、対角線方向に位置する２つの対角領域にそれぞれ配設され、互いに電気的に接続されている請求項１又は２に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項４】
前記駆動子側電極と前記反駆動子側電極とは、１つの電極層に配設されている請求項１乃至３の何れか１つに記載の振動型アクチュエータ。
【請求項５】
前記駆動子側電極は、前記圧電体層の前記短手方向における前記駆動子側の領域を前記長手方向に分割して形成される２つの領域にそれぞれ配設された第１駆動子側電極と第２駆動子側電極とを含み、
前記反駆動子側電極は、前記圧電体層の前記短手方向における前記駆動子と反対側の領域を前記長手方向に分割して形成される２つの領域にそれぞれ配設され且つ、前記第１駆動子側電極と前記短手方向に並ぶ第１反駆動子側電極と、前記第２駆動子側電極と前記短手方向に並ぶ第２反駆動子側電極とを含む請求項１乃至４の何れか１つに記載の振動型アクチュエータ。
【請求項６】
前記第１駆動子側電極と前記第２反駆動子側電極とは、１つの前記電極層に配設され、
前記第２駆動子側電極と前記第１反駆動子側電極とは、該１つの電極層とは別の１つの前記電極層に配設されている請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項７】
前記第１及び第２駆動子側電極並びに前記第１及び第２反駆動子側電極は、１つの前記電極層に配設されている請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項８】
相対移動可能な可動体及び固定体と、
前記可動体及び固定体の間に介設される請求項１乃至７の何れか１つに記載の振動型アクチュエータとを備えた駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記可動体及び前記固定体の一方に当接する状態で該可動体及び固定体の他方に配設されている駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ本体と駆動子とを備えた振動型アクチュエータ及びそれを備えた駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アクチュエータ本体と駆動子とを備えた振動型アクチュエータとしては、特許文献１に開示されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に係る振動型アクチュエータは、電極層と圧電体層とを有するアクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体に設けられた駆動子とを備えている。
【０００４】
このアクチュエータ本体は、圧電体層の長手方向への伸縮振動と圧電体層の短手方向への屈曲振動とを調和的に発生させることによって、駆動子に該圧電体層の長手方向と短手方向とを含む平面内で周回運動、詳しくは、楕円運動を行わせる。
【０００５】
ここで、アクチュエータ本体は、電極層と短手方向及び長手方向を有する平板状の圧電体層とを積層させて構成されている。或る一の電極層においては、圧電体層を短手方向と長手方向とにそれぞれ均等に２分割した４つの領域に４つの電極がそれぞれ配置されている。そして、対角位置にある電極を対として、各対ごとに位相の異なる交流電圧を印加することで、アクチュエータ本体に該圧電体層の短手方向への屈曲振動を主に発生させている。尚、別の一の電極層には、圧電体層の略全面に亘って１つの電極が配設されていて、この電極に電圧を印加することで、アクチュエータ本体に該圧電体層の長手方向への伸縮振動を主に発生させている。
【０００６】
前記駆動子は、アクチュエータ本体の長辺側面、即ち、前記短手方向を向く面に２つ設けられている。これら２つの駆動子は、アクチュエータ本体の伸縮振動及び屈曲振動に伴って周回運動を行うことで駆動力を出力する。
【特許文献１】特開２００５−２９５６５６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、前述の如く、アクチュエータ本体の振動に伴って周回運動することで駆動力を出力する駆動子を備えた振動型アクチュエータにおいては、駆動子の重量がアクチュエータ本体の振動に影響を及ぼす。
【０００８】
すなわち、駆動子が設けられていない場合、アクチュエータ本体の屈曲振動では、中立面は、屈曲振動の振動方向であるアクチュエータ本体の短手方向において略中央に位置する。ここで、中立面とは、長手方向へのひずみが零となる面である。これに対して、駆動子を設けている場合には、駆動子の重量により、短手方向略中央に対する重量バランスが崩れ、屈曲振動の中立面が短手方向において駆動子側に移動する。すると、中立面がアクチュエータ本体の電極と交差する（重なる）ようになる。圧電体層は電極に電圧を印加することで該電極が配設された部分が伸縮するため、電極と中立面が交差する場合には、長手方向へのひずみが零となるべき中立面を強制的に伸縮させることになる。その結果、理想的な屈曲振動を発生させることができず、屈曲振動の振幅が小さくなってしまう。このため、可動体に対する駆動力が低下することになる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、振動型アクチュエータの駆動効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る振動型アクチュエータは、複数の電極層と短手方向及び長手方向を有する圧電体層とを積層して構成され、少なくとも該短手方向に屈曲する屈曲振動を含む複数の振動を行うアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の前記短手方向を向く一側面に設けられて、該アクチュエータ本体の振動に従って周回運動することで駆動力を出力する駆動子とを備え、前記電極層は、前記圧電体層を前記短手方向に分割して形成される前記駆動子側の領域に配設された駆動子側電極と、前記圧電体層を前記短手方向に分割して形成される前記駆動子と反対側の領域に配設された反駆動子側電極とを有し、前記反駆動子側電極の前記短手方向の幅は、前記駆動子側電極の前記短手方向の幅よりも広いものとする。
【００１１】
また、本発明に係る駆動装置は、相対移動可能な可動体及び固定体と、前記可動体及び固定体の間に介設される前記振動型アクチュエータとを備え、前記振動型アクチュエータは、前記駆動子が前記可動体及び前記固定体の一方に当接する状態で該可動体及び固定体の他方に配設されているものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前記反駆動子側電極の短手方向の幅を前記駆動子側電極の短手方向の幅よりも広くすることによって、駆動子の影響により屈曲振動の中立面が圧電体層の短手方向中央から短手方向の駆動子側に移動したとしても、該反駆動子側電極及び駆動子側電極と中立面とが交差することを防止しすることができる。その結果、アクチュエータ本体に効率良く屈曲振動を行わせることができ、振動型アクチュエータの駆動効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１に係る駆動装置１は、図２に示すように、ステージ１１と、超音波アクチュエータ２と、該超音波アクチュエータ２を駆動制御する制御装置（図示省略）とを備えている。
【００１５】
ステージ１１は、互いに平行な状態で固定体としての基台（図示省略）上に固定されたガイド１２，１２に摺動可能に取り付けられている。つまり、ステージ１１は、ガイド１２，１２が延びる方向に沿って移動可能に構成されている。これらガイド１２，１２の延びる方向がステージ１１の可動方向となる。このステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、アルミナで形成されている。尚、ステージ１１の材質は、アルミナに限られるものではなく、任意の材質を用いて形成することができる。そして、前記超音波アクチュエータ２は、このステージ１１の裏面（ガイド１２，１２が設けられている側の面）に後述する駆動子８，８が当接するように配設されている。これらステージ１１が可動体を構成する。
【００１６】
前記超音波アクチュエータ２は、図３に示すように、振動を発生させるアクチュエータ本体４と、該アクチュエータ本体４の駆動力をステージ１１に伝達させる駆動子８，８と、該アクチュエータ本体４を収容するケース５と、アクチュエータ本体４とケース５との間に介設されてアクチュエータ本体４を弾性的に支持する支持ゴム６１，６１と、アクチュエータ本体４を前記ステージ１１に付勢するための付勢ゴム６２とを備えている。この超音波アクチュエータ２が振動型アクチュエータを構成する。
【００１７】
前記アクチュエータ本体４は、圧電素子ユニット４０で構成されている。
【００１８】
前記圧電素子ユニット４０は、略長方形状の互いに対向する一対の主面と、この主面と直交して該主面の長手方向に延びる、互いに対向する一対の長辺側面と、これら主面及び長辺側面の両方と直交して該主面の短手方向に延びる、互いに対向する一対の短辺側面とを有する略直方体状をしている。
【００１９】
この圧電素子ユニット４０は、図４に示すように、５つの圧電体層（圧電素子）４１，４１，…と４つの内部電極層４２，４４，４３，４４とを交互に積層して構成される。内部電極層４２，４４，４３，４４は、積層方向に圧電体層４１を介して交互に配された、第１給電電極層４２と共通電極層４４と第２給電電極層４３と共通電極層４４とで構成される。これら第１給電電極層４２、第２給電電極層４３及び共通電極層４４，４４のそれぞれは、各圧電体層４１の主面上に印刷されている。これら内部電極層４２，４４，４３，４４が電極層を構成する。
【００２０】
前記各圧電体層４１は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛などのセラミック材料からなる絶縁体層であって、前記圧電素子ユニット４０と同様に、一対の主面と、一対の長辺側面と、一対の短辺側面とを有する略直方体状をしている。また、各圧電体層４１には、その長辺側面のうち一方の長辺側面の長手方向中央部に外部電極４５ａが、一方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４６ａが、他方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極４７ａがそれぞれ形成されている。
【００２１】
前記各共通電極層４４は、圧電体層４１の主面の略全面に亘って設けられた略長方形状をしている。また、各共通電極層４４の一方の長辺部には、その長手方向中央部から圧電体層４１の前記外部電極４５ａまで延びる引出電極４４ａが形成されている。
【００２２】
前記第１給電電極層４２は、図１に示すように、圧電体層４１の主面をその長手方向及び短手方向にそれぞれ２分割してなる４つの領域のうち短手方向における駆動子８，８側であって長手方向の一側の領域（図４の左上領域）に配設された第１駆動子側電極４２ａと、該第１駆動子側電極４２ａに対して該主面の対角線方向に位置する領域（図４の右下領域）に配設された第２反駆動子側電極４２ｂと、これら第１駆動子側電極４２ａ及び第２反駆動子側電極４２ｂを連結して導通させる導通電極４２ｃとを有する。第１駆動子側電極４２ａ，第２反駆動子側電極４２ｂは略矩形状の電極であり、積層方向に見て共通電極層４４と重なっている。つまり、第１駆動子側電極４２ａ，第２反駆動子側電極４２ｂは、圧電体層４１を挟んで共通電極層４４と対向している。また、第１駆動子側電極４２ａには、圧電体層４１の前記外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。さらに、第２反駆動子側電極４２ｂの短手方向の幅は、第１駆動子側電極４２ａの短手方向の幅よりも広くなっている。
【００２３】
前記第２給電電極層４３は、前記４つの領域のうち短手方向における駆動子８，８側であって長手方向の他側の領域（図４の右上領域）に配設された第２駆動子側電極４３ａと、該第２駆動子側電極４３ａに対して該主面の対角線方向に位置する領域（図４の左下領域）に配設された第１反駆動子側電極４３ｂと、これら第２駆動子側電極４３ａ及び第１反駆動子側電極４３ｂを連結して導通させる導通電極４３ｃとを有する。すなわち、第１反駆動子側電極４３ｂは、前記第１駆動子側電極４２ａの前記短手方向に隣接し且つ前記第２反駆動子側電極４２ｂの前記長手方向に隣接する領域に配設されており、第２駆動子側電極４３ａは、第１駆動子側電極４２ａの該長手方向に隣接し且つ第２反駆動子側電極４２ｂの該短手方向に隣接する領域に配設されている。第２駆動子側電極４３ａ，第１反駆動子側電極４３ｂは略矩形状の電極であり、積層方向に見て共通電極層４４と重なっている。つまり、第２駆動子側電極４３ａ，第１反駆動子側電極４３ｂは、圧電体層４１を挟んで共通電極層４４と対向している。また、第２駆動子側電極４３ａには、圧電体層４１の前記外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。さらに、第１反駆動子側電極４３ｂの短手方向の幅は、第２駆動子側電極４３ａの短手方向の幅よりも広くなっている。
【００２４】
これら圧電体層４１，４１，…と内部電極層４２，４４，４３，４４とを交互に積層することで構成された圧電素子ユニット４０においては、その一方の長辺側面の前記長手方向中央部に、各圧電体層４１の外部電極４５ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４５が形成されている。この外部電極４５には、前記共通電極層４４，４４に形成された引出電極４４ａ，４４ａが電気的に接続されている。同様に、圧電素子ユニット４０の一方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４６ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４６が形成されている。この外部電極４６には、前記第１給電電極層４２の引出電極４２ｄが電気的に接続されている。また、圧電素子ユニット４０の他方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層４１の外部電極４７ａが積層方向に並んで一まとまりの外部電極４７が形成されている。この外部電極４７には、前記第２給電電極層４３の引出電極４３ｄが電気的に接続されている。
【００２５】
そして、アクチュエータ本体４の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極４５ａが設けられていない側の長辺側面（すなわち、アクチュエータ本体４の短手方向（後述する屈曲振動の振動方向）を向く一対の面のうちの一方の面。以下、設置面ともいう）４０ａには、２個の駆動子８，８が設けられている。
【００２６】
これら駆動子８，８は、円柱状に形成された部材であって、ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、タングステンカーバイド等で形成されている。各駆動子８は、その軸方向がアクチュエータ本体４の厚み方向を向くように設置面４０ａ上に配設されている。
【００２７】
また、これら駆動子８，８は、設置面４０ａに対して接着剤８２を介して線接触状に取り付けられている。ここで、「線接触状」とは、駆動子８と設置面４０ａとが厳密に接触している状態に限られず、駆動子８と設置面４０ａとの間に接着剤８２を介在させて該駆動子８と設置面４０ａとが実質的に線接触している状態も意味する。
【００２８】
接着剤８２としては、アクチュエータ本体４の材料及び駆動子８の材料よりも柔らかいことが望ましい。具体的には、合成樹脂、特にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。このような材料を用いることによりアクチュエータ本体４の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子８，８と設置面４０ａとの間の固定を実現することができる。
【００２９】
また、駆動子８，８が設けられた位置は、設置面４０ａにおいて、アクチュエータ本体４の長手方向両端部から該設置面４０ａの全長の３０〜３５％距離だけ内側に入った位置であり、即ち、アクチュエータ本体４の後述する屈曲振動の２次モードの腹の位置であって、振動が最も大きくなる位置である。
【００３０】
このように構成されたアクチュエータ本体４は、前記外部電極４５をグランドに接続し、前記外部電極４６，４７に所定周波数の交流電圧を位相が９０°ずれた状態で印加することによって、圧電体層４１の主面の対角線方向に位置する一方の対の第１駆動子側電極４２ａ及び第２反駆動子側電極４２ｂと、他方の対の第２駆動子側電極４３ａ及び第１反駆動子側電極４３ｂとに互いに位相が９０°ずれた交流電圧が印加され、その長手方向への縦振動（いわゆる、伸縮振動）とその短手方向への屈曲振動（いわゆる、横振動）とが誘起される。
【００３１】
縦振動の共振周波数及び屈曲振動の共振周波数はそれぞれ、アクチュエータ本体４、即ち、圧電素子ユニット４０の材料、形状等により決定される。さらに、両共振周波数は、アクチュエータ本体４を支持する力及び支持する部分によっても影響を受ける。これらを考慮して、両共振周波数を略一致させ、その近傍の周波数の交流電圧を位相を９０°ずらした状態で外部電極４６，４７のそれぞれに印加する。例えば、縦振動の１次モード（図５参照）の共振周波数と屈曲振動の２次モード（図６参照）の共振周波数とが一致するように圧電素子ユニット４０の形状等を設計して、該共振周波数近傍の交流電圧を前述の如く、位相を９０°ずらして印加することによって、アクチュエータ本体４には、縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとが調和的に誘起され、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。
【００３２】
その結果、アクチュエータ本体４に設けられた各駆動子８が該アクチュエータ本体４の主面と平行な平面（図７における紙面と平行な面）、即ち、長手方向と短手方向とを含む平面（さらに換言すれば、縦振動の振動方向と屈曲振動の振動方向とを含む平面）内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。
【００３３】
このように構成されたアクチュエータ本体４は、複数の振動の腹を有する。ここで、振動の腹とは振動の変位が極大となる箇所であり、本実施形態においては振動の腹の部分はアクチュエータ本体４の両短辺側面に位置する計２箇所の縦振動の腹と、アクチュエータ本体４の一方の長辺側面及び他方の長辺側面の両端部の４箇所、さらに一方の長辺側面及び他方の長辺側面における両端部からアクチュエータ本体４の長手方向の３０〜４０％内側の部分の４箇所の計８箇所の屈曲振動の腹とがある。すなわち、この超音波アクチュエータ２は、伸縮振動の腹と屈曲振動の腹とを合わせて１０箇所の振動の腹がある。そして、前記駆動子８，８は、一方の長辺側面である設置面４０ａにおける長手方向両端部から内側へ３０〜３５％入った腹の部分に設けられている。
【００３４】
前記ケース５は、樹脂製であって、前記アクチュエータ本体４に対応した略直方体状の概略箱形状をしている。このケース５は、前記アクチュエータ本体４の主面と平行で且つ略長方形状の主壁部５１と、該主壁部５１の前記長手方向の一側（図３における左側）に位置する短辺部に設けられた第１短辺壁部５２と、該主壁部５１の該長手方向の他側（図３における右側）に位置する短辺部に設けられた第２短辺壁部５３と、該主壁部５１の前記短手方向の一側（図３における下側）に位置する長辺部に設けられた長辺壁部５４とを有している。つまり、ケース５は、主壁部５１に対向する側及び該主壁部５１の該短手方向の他側（図３における上側）に位置する長辺部（アクチュエータ本体４の駆動子８，８が設けられた長辺側面に対応する部分）には壁部が設けられておらず、アクチュエータ本体４の厚み方向（主壁部５１の法線方向）の一側及び該短手方向の他側に開口した形状となっている。
【００３５】
このように構成されたケース５内に前記アクチュエータ本体４が収容されている。アクチュエータ本体４は、一方の主面が主壁部５１と対向し且つ一方の長辺側面（前記外部電極４５が設けられている側の長辺側面）が長辺壁部５４と対向するようにしてケース５内に収容されている。このとき、駆動子８，８はケース５から前記短手方向の他側に突出している。また、アクチュエータ本体４の一方の短辺側面とケース５の第１短辺壁部５２との間およびアクチュエータ本体４の他方の短辺側面とケース５の第２短辺壁部５３との間にはそれぞれ支持ゴム６１，６１が介設されている。このアクチュエータ本体４の両短辺側面は縦振動の腹の部分であるが、支持ゴム６１，６１は弾性体であるため、アクチュエータ本体４の縦振動を阻害することなく、該アクチュエータ本体４を支持することができる。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４並びに第１及び第２短辺壁部５２，５３だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。また、アクチュエータ本体４の一方の長辺側面とケース５の長辺壁部５４との間には付勢ゴム６２が介設されている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４及び長辺壁部５４だけでなく、主壁部５１の内側表面とも当接している。
【００３６】
そして、主壁部５１の内側表面における、前記支持ゴム６１，６１及び付勢ゴム６２が当接する部分には電極５１ａ（付勢ゴム６２と当接する電極のみ図示）が設けられているこれらの電極は、主壁部５１の外側表面に設けられた端子電極（図示省略）にそれぞれ導通している。
【００３７】
前記各支持ゴム６１は、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。これら支持ゴム６１，６１は、アクチュエータ本体４をその長手方向に付勢した状態で弾性的に支持する。それと共に、支持ゴム６１，６１は、主壁部５１の内側表面の該支持ゴム６１，６１の配設位置に対応する部分に設けられ且つ前記端子電極に導通する電極とアクチュエータ本体４の外部電極４６，４７とを導通させている。
【００３８】
また、前記付勢ゴム６２も、支持ゴム６１と同様に、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。この付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４をその短手方向（即ち、短手方向が付勢方向に相当する）に付勢するためのものである。それと共に、付勢ゴム６２は、アクチュエータ本体４の外部電極４５と主壁部５１の内側表面の電極５１ａとを導通させている。
【００３９】
尚、これら支持ゴム６１及び付勢ゴム６２の代わりに、板バネ等の弾性部材を採用してもよい。
【００４０】
つまり、ケース５の外側表面に設けられた前記端子電極に給電することによって、アクチュエータ本体４に給電することができる。
【００４１】
このように構成された超音波アクチュエータ２は、図２，８に示すように、駆動子８，８がステージ１１の裏面と当接するように配設されると共に、ケース５が基台（図示省略）に固定される。詳しくは、超音波アクチュエータ２は、アクチュエータ本体４の短手方向がステージ１１の裏面に直交すると共に、アクチュエータ本体４の長手方向がステージ１１の裏面と平行で且つガイド１２，１２と平行になるように配置される。さらに換言すれば、超音波アクチュエータ２は、アクチュエータ本体４の屈曲振動の振動方向がステージ１１の裏面と直交すると共に、アクチュエータ本体４の縦振動の振動方向がガイド１２，１２と平行な方向を向くように配置される。
【００４２】
このとき、前記付勢ゴム６２が圧縮変形しており、この付勢ゴム６２の弾性力によって駆動子８，８がステージ１１に付勢されている。超音波アクチュエータ２のステージ１１への付勢力は、付勢ゴム６２の弾性力によって決まる。
【００４３】
前記制御装置は、外部からの動作指令を受けて、その動作指令に応じた周波数の交流電圧を動作指令に応じた位相差で端子電極４６，４７に印加する。
【００４４】
制御装置は、前述の如く、アクチュエータ本体４、即ち、アクチュエータ本体４に縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させて、駆動子８，８を図７に示すような周回運動させることで、ステージ１１を移動させる。具体的には、アクチュエータ本体４の異常発熱を防止すべく、アクチュエータ本体４の縦振動と屈曲振動との共通の共振周波数よりも少し高い周波数の交流電圧が端子電極４６，４７に印加される。このとき、かかる交流電圧は、互いに位相が９０°ずれた状態で端子電極４６，４７に印加される。
【００４５】
アクチュエータ本体４が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子８，８はアクチュエータ本体４の長手方向と短手方向とを含む平面内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子８，８は、ステージ１１との当接及び離間を周期的に繰り返しながら、ステージ１１に対して摩擦力を介してアクチュエータ本体４の長手方向へ駆動力を付与しており、ステージ１１はガイド１２，１２に沿って移動する。このアクチュエータ本体４の長手方向（ガイド１２，１２が延びる方向と一致する）が、駆動子８，８が駆動力を出力する方向である駆動方向に相当する。
【００４６】
以下に、超音波アクチュエータ２によるステージ１１の駆動を、図９を参照してさらに詳しく説明する。アクチュエータ本体４が長手方向（縦振動の振動方向）に伸張するとき、一方（例えば、図９の左側）の駆動子８は、図９（ｂ）に示すように、短手方向（屈曲振動の振動方向）においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、この摩擦力によってステージ１１を該長手方向における該一方の駆動子８が変位する側（図９の左側）へ移動させる。このとき、他方（図９の右側）の駆動子８は、該長手方向において一方の駆動子８とは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側（ステージ１１から離れる側）の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。
【００４７】
一方、アクチュエータ本体４が長手方向に収縮するときは、他方（図９の右側）の駆動子８は、図９（ｃ）に示すように、短手方向においてステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１との間の摩擦力が増大し、この摩擦力によってステージ１１を該長手方向における該他方の駆動子８が変位する側（図９の左側）へ移動させる。この移動方向は、前述した、アクチュエータ本体４の伸張時における一方の駆動子８によるステージ１１の移動方向と同じである。このとき、一方（図９の左側）の駆動子８は、該長手方向において他方の駆動子８とは逆向きに変位するが、該短手方向において反ステージ１１側の領域を変位するため、ステージ１１から離れて摩擦力が作用せず、ステージ１１の移動にはほとんど影響を与えない。
【００４８】
尚、図９においては、ステージ１１の移動に影響を与えない方の駆動子８はステージ１１から離れているが、必ずしも離れている必要はない。すなわち、駆動子８は、ステージ１１を移動させない程度の摩擦力で該ステージ１１に当接してる状態であってもよい。
【００４９】
こうして、一方の駆動子８と他方の駆動子８とは、位相が１８０°ずれた状態で交互にステージ１１を所定の一方向へ移動させる。尚、前記交流電圧を位相を−９０°ずらした状態で端子電極４６，４７に印加することによって、駆動子８，８が出力する駆動力を逆向きにすることができ、ステージ１１を他方向へ移動させることができる。
【００５０】
尚、ステージ１１の移動量、移動速度及び移動加速度は、端子電極４６，４７に給電する交流電圧の電圧値、周波数及び給電時間の少なくとも１つを調整する、又は端子電極４６，４７に給電する各交流電圧の位相のずれを変更する等によって調整することができる。
【００５１】
このように超音波アクチュエータ２は、駆動子８，８を縦振動の振動方向（長手方向）と屈曲振動の振動方向（短手方向）とを含む平面内で周回運動させて、駆動子８，８とステージ１１との間の摩擦力の増大と緩和とを繰り返しながら、該ステージ１１を駆動している。
【００５２】
ここで、アクチュエータ本体４には駆動子８，８が取り付けられているため、この駆動子８，８がアクチュエータ本体４の振動に影響を与える。
【００５３】
詳しくは、駆動子８，８の重量の影響によって、屈曲振動の中立面が移動する。この屈曲振動の中立面とは、図６に示す屈曲振動を行う際に長手方向へのひずみが零となる仮想的な面である。図６からわかるように、アクチュエータ本体４の長手方向へのひずみは、短手方向の位置によって異なる。例えば、図６の上図における破線に沿った部分において説明すると、短手方向の中央から下側に離れるほど長手方向への引っ張りひずみ（伸びた状態）が大きくなり、短手方向の中央から上側に離れるほど長手方向への圧縮ひずみ（縮んだ状態）が大きくなる。そして、アクチュエータ本体４の短手方向略中央において、長手方向へのひずみが零となる。この長手方向へのひずみが零になる部分によって形成される面が中立面である。短手方向及び長手方向を有する平面視長方形のアクチュエータ本体４の屈曲振動においては、駆動子８，８を取り付けていない場合、短手方向の中央に中立面４０ｎが位置する。
【００５４】
ところが、駆動子８をアクチュエータ本体４に設けると、その駆動子８の重量により屈曲振動の中立面４０ｎが変化する。すなわち、駆動子８，８が設けられたアクチュエータ本体４の屈曲振動の中立面４０ｎの位置が短手方向において駆動子８，８側に移動する。このため、図１０に示すように、駆動子側電極４２ａ，４３ａと反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂとの短手方向の幅が同じであって且つ該駆動子側電極４２ａ，４３ａと反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂとがアクチュエータ本体４の短手方向の中心線（図中の二点鎖線）を挟んで短手方向に並んで配設されている場合、駆動子側電極４２ａ，４３ａと中立面４０ｎとが交差する（重なる）ことになる。この状態で、各電極に電圧を印加すると、本来、ひずみが零であるべき中立面４０ｎを変形させることになり、アクチュエータ本体４を効率良く屈曲振動させることができない。
【００５５】
この問題は、駆動子８の重量が重くなる程、重大になる。すなわち、駆動子８の周回運動、特に、駆動子８におけるステージ１１との当接部の周回運動は駆動子８の外周形状に比例して大きくなる。そこで、ステージ１１へ大きな駆動力を付与すべく当接部の周回運動を大きくさせようとすると、駆動子８の外周形状が大きくなり、その結果、駆動子８の重量が重くなる。このように、駆動子８の重量が大きい構成においては、中立面４０ｎの移動量が大きくなり、前述の問題が特に重大になる。
【００５６】
それに対し、本実施形態においては、図１に示すように、第１駆動子側電極４２ａ及び第２駆動子側電極４３ａに対して、第２反駆動子側電極４２ｂ及び第１反駆動子側電極４３ｂの短手方向の幅を広くしている。こうすることで、第１駆動子側電極４２ａ，第２反駆動子側電極４２ｂ，第２駆動子側電極４３ａ及び第１反駆動子側電極４３ｂのいづれもが、屈曲振動の中立面４０ｎと交差しないように配設することができる。すなわち、駆動子側電極４２ａ，４３ａと反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂとの境界領域に中立面４０ｎを位置させることができる。
【００５７】
したがって、本実施形態によれば、短手方向において駆動子８，８と反対側に位置する第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂの短手方向の幅を、短手方向において駆動子８，８側に位置する第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａの短手方向の幅よりも広くすることによって、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４２ｂ並びに第２及び第１駆動子側電極４３ａ，４３ｂを屈曲振動の中立面４０ｎと交差しないように配設することができる。つまり、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４２ｂを中立面４０ｎよりも駆動子８，８側に、第２及び第１駆動子側電極４３ａ，４３ｂを中立面４０ｎよりも駆動子８，８と反対側に配設することができ、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４２ｂ並びに第２及び第１駆動子側電極４３ａ，４３ｂを中立面４０ｎと干渉しないように配設することができる。その結果、アクチュエータ本体４に理想的な屈曲振動を発生させて、超音波アクチュエータ２の駆動効率を向上させることができる。
【００５８】
また、第１及び第２反駆動子側電極４３ｂ、４２ｂの短手方向端部を、アクチュエータ本体４の短手方向中央よりも駆動子８，８側であって、アクチュエータ本体４の屈曲振動の中立面４０ｎよりも駆動子８，８と反対側に位置させている。つまり、第１及び第２反駆動子側電極４３ｂ、４２ｂは、その短手方向端部がアクチュエータ本体４の短手方向の中心線（図１の二点鎖線）を駆動子８，８側にはみ出しているが、中立面４０ｎを超えないように配設されている。こうすることによって、第１及び第２反駆動子側電極４３ｂ、４２ｂの面積を可及的に拡大することができ、アクチュエータ本体４に大きな屈曲振動を発生させて、超音波アクチュエータ２の駆動効率をさらに向上させることができる。
【００５９】
《発明の実施形態２》
次に、本発明の実施形態２に係る超音波アクチュエータ２０２について説明する。
【００６０】
実施形態２に係る超音波アクチュエータ２０２は、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａに対して、第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂの短手方向の幅を広くしていることに加えて、アクチュエータ本体４において駆動子８，８と反対側にダミー部材９，９を設けている点で、実施形態１と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成を中心に説明する。
【００６１】
前記ダミー部材９，９は、図１１に示すように、球形状であって、アクチュエータ本体４の設置面４０ａと対向する対向面４０ｂに設けられている。ダミー部材９，９は、駆動子８，８と屈曲振動の中立面４０ｎに対して線対称な位置に配置されている。また、ダミー部材９，９は、対向面４０ｂに対して接着剤を介して点接触状に取り付けられている。
【００６２】
このダミー部材９，９は、屈曲振動の中立面４０ｎの位置を調整するために用いられる。すなわち、駆動子８，８をアクチュエータ本体４に設けることによる重量バランスの変化によって屈曲振動の中立面４０ｎの位置が変わるので、ダミー部材９，９を設けることによって中立面４０ｎの位置を調節することができる。すなわち、第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂの短手方向の幅を第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａよりも広くする構成とダミー部材９，９とを組み合わせることによって、屈曲振動の中立面４０ｎの位置を、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａと、第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂとの間の境界領域に容易に配置することができる。
【００６３】
この構成は、駆動子８，８が大きくなり、その重量が重くなったときに特に有効である。
【００６４】
つまり、第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂの短手方向の幅を第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａよりも広くすることによって、第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂ並びに第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａがアクチュエータ本体４の屈曲振動の中立面４０ｎと交差しないように構成することは可能であるが、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａの短手方向幅が狭くなり過ぎると、アクチュエータ本体４を十分に変形させることができなくなる。この問題は、重量が重い駆動子８，８が設けられたときに重要となる。
【００６５】
それに対し、本実施形態によればダミー部材９，９を設けることによって、中立面４０ｎが駆動子８，８側に大きく移動することを防止することができる。つまり、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａの短手方向の幅を第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂよりも狭くする構成であっても、第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａの短手方向の幅を十分に確保しつつ、第１駆動子側電極４２ａ，第２反駆動子側電極４２ｂ，第２駆動子側電極４３ａ及び第１反駆動子側電極４３ｂが中立面４０ｎと交差することを防止することができる。その結果、アクチュエータ本体４に理想的な屈曲振動を発生させて、超音波アクチュエータ２の駆動効率を向上させることができる。したがって、駆動子８，８の重量が重すぎるときには、第２及び第１反駆動子側電極４２ｂ，４３ｂの短手方向の幅を第１及び第２駆動子側電極４２ａ，４３ａよりも広くする構成とダミー部材９，９とを組み合わせることが好ましい。
【００６６】
また、ダミー部材９，９を球形状に形成してアクチュエータ本体４に点接触状に取り付けることによって、ダミー部材９，９とアクチュエータ本体４との接触面積を小さくでき、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを防止することができる。
【００６７】
さらに、ダミー部材９を駆動子８よりも比重が大きな材料で構成することが好ましい。駆動子８は、ジルコニア、アルミナなどの耐摩耗性に優れた材料を用いる必要がある。これらの比重は、ジルコニアが６前後、アルミナが４前後である。しかし、ダミー部材９，９は耐摩耗性を考慮する必要がない。そこで、ダミー部材９の材料として駆動子８よりも比重が大きい材料を選択することによって、ダミー部材９の体積を小さくできるので、超音波アクチュエータ２の小型化を達成することができる。例えば比重が１０前後の鉛合金や、比重が１８前後のタングステン合金を用いれば、より小型の超音波アクチュエータ２を実現することができる。
【００６８】
なお、ダミー部材９の形状は任意でよい。
【００６９】
例えば、図１２に示すように、円柱形状のダミー部材９２，９２を採用すれば、ダミー部材９２の軸方向長さを長くすることで重量を確保することができるため、超音波アクチュエータ２の短手方向の高さを低く抑えることができる。さらには、円柱の軸方向の長さを変えることにより、ダミー部材９２の重量を調整することができるので、この点においても、重量を重くすると外形状が大きくなる球形状のダミー部材９と比べて小型化に有利となる。尚、円柱形状のダミー部材９２，９２は、その軸方向がアクチュエータ本体４の厚み方向を向くように対向面４０ｂに配置し、接着剤を介して線接触状に取り付けることが好ましい。この結果、ダミー部材９２，９２とアクチュエータ本体４との接触面積を小さくでき、アクチュエータ本体４の屈曲振動を阻害することを防止することができる。
【００７０】
あるいは、図１３に示すように、１箇所に複数のダミー部材９，９，…を配置してもよい。図１３では、球形状のダミー部材９が配置されている。複数のダミー部材９，９，…は、アクチュエータ本体４の短手方向に見たときの合成重心位置が、中立面４０ｎを挟んで駆動子８，８と線対称な位置に配置する（本実施形態の場合、アクチュエータ本体４の長手方向においては屈曲振動の腹の位置であって、アクチュエータ本体４の厚み方向においては略中央になるように配置する）。こうすることで、中立面４０ｎの位置を容易に調節することができる。
【００７１】
尚、ダミー部材９の形状、個数、配置は任意に選択可能である。これによって、ダミー部材９の合計重量を調整することが可能となるので、中立面４０ｎの短手方向の位置を微細に調整することも可能となる。
【００７２】
《発明の実施形態３》
次に、本発明の実施形態３に係る超音波アクチュエータ３０２について説明する。
【００７３】
実施形態３に係る超音波アクチュエータ３０２は、２つの給電電極しか備えていない点で、４つの給電電極４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂを備えている実施形態１に係る超音波アクチュエータ２と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成を中心に説明する。
【００７４】
実施形態３に係る超音波アクチュエータ３０２は、図１４に示すように、圧電体層４１の主面をその長手方向及び短手方向にそれぞれ２分割してなる４つの領域のうち短手方向の駆動子８，８側であって長手方向の一側の領域（図１４の左上領域）に配設された第１駆動子側電極４２ａと、該４つの領域のうち短手方向の駆動子８，８と反対側であって長手方向の一側の領域（図１４の左下領域）に配設された第１反駆動子側電極４３ｂとを備えている。
【００７５】
ここで、各圧電体層４１には、その長辺側面のうち一方の長辺側面には、前記外部電極４５ａに加えて、該外部電極４５ａよりも長手方向端部側に間隔を空けて外部電極４９ａが設けられている。この外部電極４９ａは、圧電体層４１，４１，…が積層されたときに一まとまりの外部電極４９を形成する。
【００７６】
そして、第１駆動子側電極４２ａには、外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。また、第１反駆動子側電極４３ｂには、外部電極４９ａまで延びる引出電極４３ｅが設けられている。
【００７７】
この第１反駆動子側電極４３ｂは、その短手方向幅が第１駆動子側電極４２ａの短手方向幅よりも広くなるように形成されている。そして、第１駆動子側電極４２ａはアクチュエータ本体４の屈曲振動の中立面４０ｎよりも駆動子８，８側に、第１反駆動子側電極４３ｂは該中立面４０ｎよりも駆動子８，８と反対側に配設されている。すなわち、第１駆動子側電極４２ａ及び第１反駆動子側電極４３ｂは、アクチュエータ本体４の中立面４０ｎと交差しないように配設されている。
【００７８】
尚、第１駆動子側電極４２ａ及び第１反駆動子側電極４３ｂは、異なる給電電極層に設けられていても、同じ１つの給電電極層に設けられていてもよい。
【００７９】
このように配設された第１駆動子側電極４２ａ及び第１反駆動子側電極４３ｂに所定周波数の交流電圧を位相が９０°ずれた状態で印加することによって、アクチュエータ本体４に伸縮振動と屈曲振動とを調和的に発生させて、アクチュエータ本体４を図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に変形させることができる。
【００８０】
《発明の実施形態４》
続いて、本発明の実施形態４に係る超音波アクチュエータ４０２について説明する。
【００８１】
実施形態４に係る超音波アクチュエータ４０２は、実施形態３と同様に２つの給電電極しか備えていない点で、４つの給電電極４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂを備えている実施形態１に係る超音波アクチュエータ２と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成を中心に説明する。
【００８２】
実施形態４に係る超音波アクチュエータ４０２は、図１５に示すように、圧電体層４１の主面をその長手方向及び短手方向にそれぞれ２分割してなる４つの領域のうち短手方向の駆動子８，８と反対側であって長手方向の一側の領域（図１５の左下領域）に配設された第１反駆動子側電極４３ｂと、該４つの領域のうち短手方向の駆動子８，８と反対側であって長手方向の他側の領域（図１５の右下領域）に配設された第２反駆動子側電極４２ｂとを備えている。
【００８３】
ここで、各圧電体層４１には、その長辺側面のうち一方の長辺側面には、前記外部電極４５ａに加えて、該外部電極４５ａの長手方向両側に間隔を空けて外部電極４８ａ，４９ａが設けられている。これら外部電極４８ａ，４９ａは、圧電体層４１，４１，…が積層されたときに一まとまりの外部電極４８，４９を形成する。
【００８４】
そして、第１反駆動子側電極４３ｂには、外部電極４９ａまで延びる引出電極４３ｅが設けられている。また、第２反駆動子側電極４２ｂには、外部電極４８ａまで延びる引出電極４２ｅが設けられている。
【００８５】
これら第１及び第２反駆動子側電極４３ｂ、４２ｂの短手方向端部は、アクチュエータ本体４の短手方向中央よりも駆動子８，８側であって、アクチュエータ本体４の屈曲振動の中立面４０ｎよりも駆動子８，８と反対側に位置する。つまり、第１及び第２反駆動子側電極４３ｂ、４２ｂは、その短手方向端部がアクチュエータ本体４の短手方向の中心線（図１５の二点鎖線）を駆動子８，８側にはみ出しているが、中立面４０ｎを超えないように配設されている。
【００８６】
こうすることによって、第１及び第２反駆動子側電極４３ｂ、４２ｂの面積を可及的に拡大することで圧電体層４１を大きく変形させることができると共に、第１及び第２反駆動子側電極４３ｂ、４２ｂがアクチュエータ本体４の屈曲振動の中立面４０ｎと交差することを防止することで駆動子８，８を含むアクチュエータ本体４の形状及び重量バランスに適した屈曲振動を発生させることができ、超音波アクチュエータ４０２の駆動効率を向上させることができる。
【００８７】
《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００８８】
実施形態１及び２においては、図４に示すような内部電極層４２，４４，４３，４４の構成について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、図１６に示すように、第１及び第２駆動子側電極４２ａ、４３ａ並びに第１及び第２反駆動子側電極４３ｂ、４２ｂが１つの給電電極層に設けられている構成であってもよい。
【００８９】
詳しくは、各圧電体層５４１には、その長辺側面のうち一方の長辺側面には、前記外部電極４５ａに加えて、該外部電極４５ａの長手方向両側に間隔を空けて外部電極４８ａ，４９ａが設けられている。これら外部電極４８ａ，４９ａは、圧電体層４１，４１，…が積層されたときに一まとまりの外部電極４８，４９を形成する。
【００９０】
そして、第１給電電極層５４２は、圧電体層５４１の主面の一方の対角線方向に配設された第１駆動子側電極４２ａと第２反駆動子側電極４２ｂとを有すると共に、他方の対角線方向に配設された第２駆動子側電極４３ａと第１反駆動子側電極４３ｂとを有している。第１駆動子側電極４２ａには、外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。第２反駆動子側電極４２ｂには、外部電極４８ａまで延びる引出電極４２ｅが設けられている。第２駆動子側電極４３ａには、外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。第１反駆動子側電極４３ｂには、外部電極４９ａまで延びる引出電極４３ｅが設けられている。そして、第１駆動子側電極４２ａと第２反駆動子側電極４２ｂとが導通電極４２ｃを介して電気的に接続されている。
【００９１】
また、第２給電電極層５４３は、圧電体層５４１の主面の一方の対角線方向に配設された第１駆動子側電極４２ａと第２反駆動子側電極４２ｂとを有すると共に、他方の対角線方向に配設された第２駆動子側電極４３ａと第１反駆動子側電極４３ｂとを有している。第１駆動子側電極４２ａには、外部電極４６ａまで延びる引出電極４２ｄが設けられている。第２反駆動子側電極４２ｂには、外部電極４８ａまで延びる引出電極４２ｅが設けられている。第２駆動子側電極４３ａには、外部電極４７ａまで延びる引出電極４３ｄが設けられている。第１反駆動子側電極４３ｂには、外部電極４９ａまで延びる引出電極４３ｅが設けられている。そして、第２駆動子側電極４３ａと第１反駆動子側電極４３ｂとが導通電極４３ｃを介して電気的に接続されている。すなわち、導通電極４３ｃの構成以外は第１給電電極層５４２と同様である。
【００９２】
このように、１つの給電電極層に４つの電極を設けてもよい。尚、各給電電極層において、導通電極を必ずしも設ける必要はない。
【００９３】
また、電極の形状、個数、配置は、前記実施形態に限られるものではなく、アクチュエータ本体４の屈曲振動の中立面４０ｎよりも短手方向において駆動子８，８と反対側に設けられた電極の短手方向の幅を可及的に拡大しつつ、該電極が中立面４０ｎと交差しない限りにおいては、任意の形状、個数、配置の電極を採用することができる。
【００９４】
また、超音波アクチュエータ２を、アクチュエータ本体４に長手方向への縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとを調和的に発生させるように構成したが、これに限られるものではない。少なくとも屈曲振動を含む限りにおいては、これ以外の振動又はモードを発生させるものであってもよく、アクチュエータ本体４を振動させて駆動子８，８とステージ１１との間の摩擦力を介して駆動力を出力する振動型アクチュエータであれば任意の構成を採用することができる。
【００９５】
さらに、前記実施形態では、超音波アクチュエータ２を基台に固定すると共に、駆動子８，８を移動可能なステージ１１に当接させて、該超音波アクチュエータ２を作動させることで該ステージ１１を駆動させているが、図１７に示すように、超音波アクチュエータ２をステージに固定する構成としてもよい。詳しくは、駆動装置６０１は、互いに平行な状態で基台に固定されたガイド１３，１３と、該ガイド１３，１３に摺動自在に取り付けられたステージ１４と、超音波アクチュエータ２とを備えている。該ガイド１３，１３のうちの一方のガイド１３には、該ガイド１３に固定された当接部材１３ａが設けられている。一方、ステージ１４には、アクチュエータ取付部１４ａが設けられている。そして、超音波アクチュエータ２は、駆動子８，８が該ガイド１３の当接部材１３ａに当接する状態で、該ステージ１４のアクチュエータ取付部１４ａにケース５が取り付けられている。この状態で、超音波アクチュエータ２を作動させると、駆動子８，８は当接部材１３ａに対して駆動力を出力するが、該当接部材１３ａは固定されているため、超音波アクチュエータ２自体が当接部材１３ａに対して相対的にガイド１３，１３の長手方向に振動する。その結果、アクチュエータ取付部１４ａを介してケース５と連結されたステージ１４がガイド１３，１３の長手方向に駆動される。ここで、当接部材１３ａは、前記超音波アクチュエータ２が発生する駆動力を受け、前記超音波アクチュエータ２に対して相対的に移動可能に構成された相対可動体を構成する。
【００９６】
また、前記実施形態では、超音波アクチュエータ２の駆動力が付与されて駆動されるステージ１１は平板状であるが、これに限られるものではなく、可動体の構成としては任意の構成を採用することができる。例えば、図１８に示すように、可動体は所定の軸Ｘ回りに回動可能な円板体１５であり、超音波アクチュエータの駆動子８，８が該円板体１５の側周面１５ａに当接するように構成された駆動装置７０１を採用してもよい。かかる構成の場合、超音波アクチュエータ２を駆動すると、駆動子８，８の概略楕円運動によって、該円板体１５が所定の軸Ｘ回りに回動させられる。また、図１９に示すように、可動体は所定の軸Ｘ回りに回動可能な円板体１６であり、超音波アクチュエータ２の駆動子８，８が該円板体１６の平面部１６ａに当接するように構成された駆動装置８０１を採用してもよい。かかる構成の場合、超音波アクチュエータ２を駆動すると、駆動子８，８の概略楕円運動によって、該円板体１６が駆動子８，８と当接部における接線方向に駆動され、結果として該円板体１６が所定の軸Ｘ回りに回動させられる。
【００９７】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上説明したように、本発明は、圧電素子を有する振動型アクチュエータ及びそれを備えた駆動装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態１に係るアクチュエータ本体の概略構成を示す概略正面図である。
【図２】駆動装置の斜視図である。
【図３】超音波アクチュエータの斜視図である。
【図４】圧電素子ユニットの分解斜視図である。
【図５】アクチュエータ本体の長手方向への縦振動の１次モードによる変位を示す概念図である。
【図６】アクチュエータ本体の屈曲振動の２次モードによる変位を示す概念図である。
【図７】アクチュエータ本体の動作を示す概念図である。
【図８】駆動装置の断面図である。
【図９】超音波アクチュエータによるステージの駆動を説明するための概念図であって、（ａ）は駆動前の状態、（ｂ）はアクチュエータ本体が長手方向に伸張することで一方の駆動子によってステージを駆動する状態、（ｃ）はアクチュエータ本体が長手方向に収縮することで他方の駆動子によってステージを駆動する状態を示す。
【図１０】比較例としてのアクチュエータ本体の概略正面図である。
【図１１】実施形態２に係るアクチュエータ本体の概略正面図である。
【図１２】実施形態２の変形例に係るアクチュエータ本体の概略正面図であり、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は下面図を示す。
【図１３】実施形態２の別の変形例に係るアクチュエータ本体の概略正面図であり、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は下面図を示す。
【図１４】実施形態３に係るアクチュエータ本体の概略正面図である。
【図１５】実施形態４に係るアクチュエータ本体の概略正面図である。
【図１６】その他の実施形態に係る圧電素子ユニットの分解斜視図である。
【図１７】その他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。
【図１８】別のその他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。
【図１９】さらに別のその他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。
【符号の説明】
【０１００】
１，６０１、７０１，８０１  駆動装置
１１，１４        ステージ（可動体）
２，２０２，３０２，４０２  超音波アクチュエータ（振動型アクチュエータ）
４                アクチュエータ本体
４０ｎ            中立面
４１              圧電体層
４２，５４２      第１給電電極層（電極層）
４３，５４３      第２給電電極層（電極層）
４２ａ            第１駆動子側電極（駆動子側電極）
４２ｂ            第２反駆動子側電極（反駆動子側電極）
４３ａ            第２駆動子側電極（駆動子側電極）
４３ｂ            第１反駆動子側電極（反駆動子側電極）
８                駆動子
【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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