CN1601315A - 振动波直线电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种振动波直线电机，其结构简单且小型，振子具有上2个、下1个驱动接触部。第1导向构件接触上面的2个驱动接触部，第2导向构件由螺旋弹簧对其两个端部向上方施力而接触下面1个的驱动接触部，从而在各驱动接触部与第1导向构件及第2导向构件之间作用着按压力。通过向振子主体施加电压而产生的椭圆振动由3个驱动接触部变换为驱动力，振子相对于第1导向构件及第2导向构件向双向箭头d所示的方向自走。在振子的侧面中央固定的销构件经配合突出设置部与镜框配合，振子的自走被传递到镜框，镜框滑动。

Description

振动波直线电机
技术领域
本发明涉及使用超声波振子所产生的振动波的振动波直线电机，特别涉及能够用简单的结构来实现小型化的振动波直线电机。
背景技术
近年来，作为取代电磁型电机的新电机，超声波电机(振动波电机)引人注目。该超声波电机与现有的电磁型电机相比，具有下述优点：a、无齿轮，能得到低速高推力；b、保持力大；c、行程长，分辨率高；d、安静性好；e、不产生磁噪声，也不受噪声的影响。
作为具有这种优点的现有的超声波电机，本申请人提出了使用超声波振子的一个基本型的直线型超声波电机。(例如参照日本国特开平07-163162号公报的段落[0035]～段落[0040]、图7、图18。)
此外，提出了下述方案：利用上述特性，将振子与作为透镜保持构件的镜框一体设置，用振子使镜框相对于固定轴进退，将超声波电机用作照相机的镜框的进退移动用的驱动源。(例如参照日本国特开平08-179184号公报的摘要、图1。)
此外，也提出了使用超声波电机的卡片传输装置。该超声波电机包括进行多模振动的环状振动板、和形成了引导该振动板的槽的一对导轨。并且，在一个导轨上配置了可动轨，将该可动轨压接在振动板上。由此，通过使振动板振动，从而使振动板沿导轨直线移动。(例如参照日本国特开平04-069072号公报的第3页左栏第20行～第4页左栏第13行、图1、图3。)
此外，也提出了下述线性超声波电机：用压接辊来压接振动体和作为被驱动部的轴，通过使振动体进行超声波振动，而使轴直线移动。此外，记载了下述内容：在振动体和轴部的压接部上，将振动体的剖面形状做成V字状或圆弧状。(例如参照日本国特开平09-149664号公报的摘要、图1。)
发明内容
本发明的目的在于，提供一种整体上能够实现小型结构、且结构上没有浪费的高效率的小型驱动器。
本发明的振动波直线电机，包括：振子，具有包含压电体部而构成的振子主体、和分别设在该振子主体的相对置的2个面上的驱动接触部；限制构件，经上述驱动接触部，与多个上述振子接触；限制导向构件，引导并支持光学元件的镜框向规定方向移动，并且与上述驱动接触部接触，与上述限制构件一起夹持上述振子；以及按压部件，沿相互对峙方向对上述限制构件和上述限制导向构件施加作用力，在上述限制构件与上述驱动接触部之间、以及上述限制导向构件与上述驱动接触部之间分别产生按压力；上述驱动接触部将通过向上述振子主体施加电压而产生的振动变换为驱动力，从而使上述振子、上述限制构件及上述限制导向构件相对移动。
附图说明
图1A是表示搭载了第一实施方式的振动波直线电机的镜头装置的外观立体图，图1B是从图1A的箭头a方向看图1A所示的镜头装置的A-A′剖面时的透镜单元各部的概略结构的图。
图2是从上方看镜头装置时的分解立体图。
图3是将镜头装置上下颠倒并从下方看时的分解立体图。
图4A是第一实施方式的振动波直线电机的分解立体图，图4B是其组装好的状态的立体图。
图5A是振动波直线电机的振子的正视图，图5B是其侧视图，图5C是表示图5A及图5B所示的振子的压电片和电极配置的图，图5D、图5E是表示振子的另外2个结构例的图，图5F是表示连结型驱动接触部的另一形状例子的图。
图6是驱动控制振动波直线电机的驱动电路的图。
图7A、图7B是模式说明振动波直线电机的振子主体的超声波椭圆振动的立体图。
图8A～图8F分别是表示施加了相位不同的交变电压时振子的驱动接触部的椭圆振动的图。
图9A是说明振动波直线电机和第3移动镜框的连结方法的立体图，图9B是只示出其连结部的放大立体图，图9C是检测第3移动镜框的移动量的磁传感器单元的放大图。
图10A是沿箭头c方向看图9B所见的图，图10B是图9B的A-A′向剖视图。
图11是将磁传感器单元的详细结构与安装了磁传感器单元的振动波直线电机和第3移动镜框一起示出的局部分解立体图。
图12A是表示振动波直线电机和配置在该振动波直线电机的振子的外部电极与驱动电路之间的分支柔性电路板的立体图，图12B是表示配置一根的柔性电路板的立体图。
图13A是将第二实施方式的与被驱动体一体型的振动波直线电机和被驱动体一起示出的立体图，图13B是表示其驱动连结部结构的立体图。
图14是作为第二实施方式的变形例将镜框的轴承部侧的轴同振动波直线电机共用的结构图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
第1实施例：
<搭载振动波直线电机的镜头装置>
图1A是本发明的搭载了振动波直线电机的镜头装置的外观立体图，图1B是从图1A的箭头a方向看图1A所示的镜头装置的A-A′剖面的图，示出了透镜单元各部的概略结构。
而且，图1A中，与镜头装置1一起示出了例如组装到照相机等主体装置的壳体内的、具有对该镜头装置1的各部分的驱动进行控制的控制电路的电路板2的一部分。
图1A所示的镜头装置1利用与透镜L1一体的棱镜，使从未特别图示的主体装置壳体的摄影透镜窗沿摄影光轴O1(在图中用铅直方向表示)入射到透镜L1中的来自被摄体的光束反射，以便弯折成与水平方向(在图中为斜右上方向)大致成直角的方向。该镜头装置1沿上述弯折的图1B所示的第2光轴O2，将上述入射光束引导到在镜头装置1的端部(在图中为斜右上方向端部)配设的例如由CCD等构成的摄像元件14，生成摄像图像。
如图1B所示，在镜头装置1的内部，沿着弯折成上述水平方向的第2光轴O2，设有由下述部分构成的多个镜头：由透镜L1及透镜L2组成的第1固定透镜部8；由透镜L3及透镜L4组成的第1移动透镜部9；由透镜L5、透镜L6及透镜L7组成的第2移动透镜部11；由透镜L8组成的第3移动透镜部12；以及由透镜L9组成的第2固定透镜部13。在这些透镜组的末端配置着摄像元件14。
上述第1固定透镜部8的透镜L1与变更光束前进路线的棱镜成为一体，并且与透镜L2一起被第1固定镜框部15保持并被固定在镜头装置1内，该棱镜将从上述摄影透镜窗沿着摄影光轴O1入射的来自被摄体的光束弯折大致90°而反射到水平方向后使其沿第2光轴O2前进。此外，上述第2固定透镜部13被第2固定镜框部16保持并被固定在镜头装置1内。上述第1固定镜框部15和第2固定镜框部 16通过树脂成型而被一体形成在沿着与第2光轴O2垂直的面切得的断面大致成L字形的后述金属框的长度方向的端部。
在这些第1固定镜框部15和第2固定镜框部16之间，配置着保持上述第1移动透镜部9的第1移动镜框17、保持第2移动透镜部11的第2移动镜框18、以及保持第3移动透镜部12的第3移动镜框19。
上述第1移动镜框17、第2移动镜框18、及第3移动镜框19保持上述第1移动透镜部9、第2移动透镜部11及第3移动透镜部12，使其沿着由上述透镜L1(以下也称为棱镜L1)大致以直角弯折的第2光轴O2可分别独立地移动。
上述第1移动透镜部9及第2移动透镜部11是为了改变沿该镜头装置1的光学系统的第2光轴O2入射的被摄体的光束的焦距而设的。换言之，保持这些第1移动透镜部9及第2移动透镜部11的第1移动镜框17及第2移动镜框18，是为了调节透镜系统的变焦比而设的。
此外，第3移动透镜部12是为了调节上述光束在摄像元件14上成像的焦点而设的。换言之，保持该第3移动透镜部12的第3移动镜框9，是作为沿第2光轴O2方向移动自如的对焦用的镜框而设的。
此外，上述第1移动透镜部9和第2移动透镜部11之间的21表示光圈的位置。
此外，该透镜单元为了使上下的厚度(实际上作为摄影用的透镜单元为纵深方向的厚度)尽量薄，分别保持包含直径比较大的透镜L2、L5、L8的第1固定透镜部8、第2移动透镜部11、第3移动透镜部12的第1固定镜框部15、第2移动镜框18、第3移动镜框19的框壁的、相对于第2光轴O2上下方向的一方的一部分或全部(在图1B的例子中为与下方的透镜下端部对应的部分)被切掉，形成切口部15-1、18-1、19-1。
并且，对于强度因该被切掉的框壁欠缺而相应减弱的镜框中的、不像第1固定镜框15那样另外具有加强部分的第2、第3移动镜框18、19来说，在与上述切口部隔着第2光轴O2对置的一侧、即上侧的框壁上，设有向外部突出的后述凸部。在图中，第2、第3移动镜框18、19的上侧框壁显得略微有些厚，就是因为示出了上述凸部的断面。
再者，对于第3移动镜框19，由于整体左右薄而弱，所以只用上述凸部来加强可能还不够，所以设有突出设置部19-2，使其从在透镜L8下部侧形成的切口部19-1的相反一侧形成的透镜体安装部向透镜L8的有效光线的范围外的左方面的周围弯入。
图2是从上方看上述镜头装置1时的分解立体图。
图3是将上述镜头装置1上下颠倒后从下方看的分解立体图。其中，在上述图2及图3中，对与图1A、1B所示的结构相同的构件附予与图1A、1B相同的标记来表示。
如上述图2及图3所示，镜头装置1具有主固定镜框22。在该主固定镜框22的内外安装并容纳了图2或图3所示的所有构件时，整体形成相对置的长方形的2个主面和被该2个主面夹着的扁平的空间内装入构件而成的装置主体的图1A所示的外形形状。
上述主固定镜框22具有形成上述2个主面中的至少一个主面的金属框23a。在该镜头装置1的结构中，另一个主面是开放的。由该金属框23a形成的一个主面和开放的另一个主面夹着的扁平空间的长度方向的一个侧面，也由与一个主面的金属框23a大致以直角连结设置的金属框23b构成。
此外，宽度方向的一个侧面(在图2、图3中为斜左下方的宽度方向侧面)也由分别大致以直角连结设置在上述主面的金属框23a及长度方向侧面的金属框23b上的金属框23c构成。
由此，金属框23(23a、23b)的与长度方向(也是前述弯曲到的第2光轴O2方向)成直角的断面，构成由1个主面和长度方向的1个侧面组成的L字型的框，成为用少量的材料来形成刚性的理想构造的框。
在该金属框23的长度方向的两个端部，分别形成了通过基体上注塑成型而与金属框23一体成型的固定成形部。这2个固定成形部是图1B也示出的第1固定镜框部15和第2固定镜框部16。
并且，在第1固定镜框部15上保持并固定图1B也示出的棱镜L1及图2和图3未图示的透镜L2。此外，在第2固定镜框部16上保持并固定图2和图3未图示、而图1B示出的透镜L9。
在这些第1固定镜框部15和第2固定镜框部16之间，配置着图1B也示出的3个移动镜框(第1移动镜框17、第2移动镜框18、及第3移动镜框19)。
在这3个移动镜框及上述2个固定镜框上，分别形成了粘接剂贮存部24(参照图2)，使得保持并固定透镜的粘接剂不溢出到周围。该粘接剂贮存部24是在被固定的透镜的周边面和镜框之间形成的微小间隙。
而且，第3移动镜框19及第2固定镜框部16的粘接剂贮存部在图中被遮挡而看不见。此外，第1固定镜框部15的粘接剂贮存部也在图中看不清楚，被设在和与透镜L1成一体的棱镜的侧面对应的部分。
在装入上述3个移动镜框之前，把变焦用凸轮轴25接近主固定镜框22的开放侧的长度方向侧面的、第1固定镜框部15的侧部来配置。变焦用凸轮轴25具有形成设有凸轮部的凸轮槽的周面的粗径部、和从粗径部的两端同轴突出设置的细径部26(26a、26b)，在与摄像元件14相反一侧的端部突出设置的细径部26a上固定设置着齿轮27。
变焦用凸轮轴25先向在与第1固定镜框部15的金属框23c成一体的融合部上形成的轴承嵌合孔28内贯穿一侧的细径部26a后，拉向图的斜右方，使另一方的细径部26b嵌入到在图中被遮挡而看不见的、在第1固定镜框部15上形成的轴承孔中，使一方的细径部26a在轴承嵌合孔28内与轴承29配合。由此，变焦用凸轮轴25被支承成可相对于第1固定镜框部15旋转。
在变焦用凸轮轴25的一方的细径部26a的突出端部形成有直径更小的凸部31，在一方的细径部26a与轴承29配合时，该凸部31从轴承29突出到上方外部。通过用施力片簧32按压该凸部31而施加弹性作用力，变焦用凸轮轴25被上下的轴承定位并稳定地保持。
施力片簧32由下述部分构成：从大致四方的主体部通过切缝使一部分分离、并弯曲到下方、进而将其前端弯曲为水平而形成的3个弯曲足部32-1；切掉主体部中央而形成的止动切片32-2；及从主体部一体延伸设置的施力弹簧部32-3。
另一方面，在金属框23c侧，在与上述施力片簧32的3个弯曲足部32-1对应的位置上，形成了3个切口部33，在被这3个切口部33包围的大致中央，形成了与上述施力片簧32的止动切片32-2对应的凸部34。
使施力片簧32的3个弯曲足部32-1与金属框23c的3个切口部33配合，同时将施力片簧32的主体部压入金属框23c侧后，通过止动切片32-2的前端与凸部34的周边面的配合，施力片簧32被定位在金属框23c的外面，该施力弹簧部32-3的前端部按压变焦用凸轮轴25的凸部31而向其施力，以此来定位。
由此，变焦用凸轮轴25以其中心轴与主固定镜框22的长度方向即第2光轴O2平行的方向，被配置在第1固定镜框部15保持的棱镜L1的附近，至少使轴向上的一部分邻接棱镜L1的侧面。
接着，变焦用电机单元35被配置在保持透镜(棱镜)L1的反射面背侧的第1固定镜框部15的斜面和靠近金属框23c形成的大致三棱柱形状的空间部(参照图3)中，其减速齿轮组36与变焦用凸轮轴25的齿轮27配合。通过将齿轮轴固定部37和止动板固定部38这2处固定部(参照图3)用螺丝固定在第1固定镜框部15上形成的定位孔39及止动孔41中，该变焦用电机单元35被固定在第1固定镜框部15上。
接着上述，向主固定镜框22上安装光圈/快门单元42。光圈/快门单元42(以下参照图2)包括：光圈/快门部43，包括限制形成第2光轴O2的反射光的光通过量的光圈和快门；以及旋转螺线管44及45，分别机械地驱动该光圈/快门部43的光圈和快门。
光圈/快门部43被配置在图1B所示的光圈位置21上，2个旋转螺线管44及45被配置在变焦用凸轮轴25的下方。
进而，在该光圈/快门单元42的下方，配置着用于移动驱动第3移动镜框19的振动波直线电机46和磁传感器单元47，使其在主固定镜框22的宽度方向并列重合。
由此，振动波直线电机46被配置在变焦用凸轮轴25的轴的延长方向的位置的摄像面一侧。
磁传感器单元47(参照图3)包括磁传感器架48、磁传感器49、磁尺51、及施力弹簧52。
其中，关于上述振动波直线电机46和磁传感器单元47，在后面进行更详细的描述。
这样，在配置了上述各构件后，安装分别用粘接剂固定了图1B所示的移动透镜部9、11、及12(在图2和图3中未图示)的第1移动镜框17、第2移动镜框18、及第3移动镜框19。
这些第1移动镜框17、第2移动镜框18、及第3移动镜框19保持的图1B所示的移动透镜部9、11、及12的各透镜L3～L8，在图1B中由于是侧剖视图而不清楚，但透镜相对于图1A所示的镜头装置1被切除了上下(在图1B中也是上下)，形成上下的周面平坦的周面，从正面看透镜形成椭圆形的形状。
并且，第1、第2、第3移动镜框17、18、19的透镜保持部外周为了保持上述椭圆形的形状的透镜，沿第2光轴O2的上下(图1A所示的镜头装置1中的上下，图1B所示的透镜单元中的上下)的周面被做成平面，由此实现了装入到镜头装置1中的移动镜框的薄型化。
此外，第2、第3移动镜框18、19为了实现进一步的薄型化，保持透镜的镜框的下部(在图2中为下方部分，在图3中为上方部分)的、与透镜下部的平坦周面部分对应的框壁被切掉而形成图1B所示的切口部18-1、19-1，露出透镜后部的平坦周面部分。
而且，对于第2移动镜框18，上述切口部在图2及图3中处于能看见的部分；而对于第3移动镜框19，上述切口部则被其余周围的镜框遮挡而看不清楚。
这些第1移动镜框17、第2移动镜框18及第3移动镜框19(参照图2)分别包括轴承部53(53-1、53-2、53-3)，在这些轴承部53上，分别设有导孔54(54-1、54-2、54-3)。
此外，在这些第1移动镜框17、第2移动镜框18、及第3移动镜框19上，在与上述轴承部53对置的端部，分别设有U字形切口部55(55-1、55-2、55-3)(参照图3)。
再者，在与具有第1移动镜框17的上述轴承部53与U字形切口部55的后端部对置的前端部外表面56(参照图2)、和配置了上述轴承部53的侧面部57的边界上形成的台阶部58上，粘贴配置了光反射构件59。
此外，在与第1移动镜框17的轴承部53-1成一体地横向突出设置的部分、和与第2移动镜框18的轴承部53-2成一体地向上延伸设置的部分，分别形成了凸轮从动件61(61-1、61-2)。
此外，在与第3移动镜框19的轴承部53-3成一体地在横向上直立设置的侧面上粘贴着光反射构件62。
此外，在第2移动镜框18及第3移动镜框19上，在与具有上述轴承部53和U字切口部55的后端部对置的前端部外表面上形成了用图1B说明过的加强用的凸部63(63-2、63-3)。
为了使整个上述装置薄型化而切掉了与椭圆形透镜的后部平坦部分对应的框壁，该凸部63是为了加强欠缺的镜框的强度而设的。
此外，向上述3个移动镜框的导孔54中，贯穿了第1长轴导向构件65，其两端被在与第1固定镜框部15和第2固定镜框部16的各个开口侧面和开口主面最接近的角部形成的导向构件支承孔64(64-1、64-2)所支承。
由此，第1、第2及第3移动镜框17、18及19(即3个移动透镜部9、11、12)被支承为可沿图1B所示的光轴O2方向移动。
此外，通过将支承第1长轴导向构件65的导向构件支承孔64(64-1、64-2)形成在与开口侧面和开口主面最接近的角部，第1长轴导向构件65在主固定镜框22形成的镜头装置1主体内被配置在尽量接近开放的侧面和开放的主面相交的最外部。通过用这样尽量接近最外部来配置的第1长轴导向构件65来支承轴承部53，3个移动镜框能不浪费空间地被配置在狭窄扁平的装置主体内部。
在插入该第1长轴导向构件65时，在第1移动镜框17的轴承部53-1和第2移动镜框18的轴承部53-2之间，夹装了外嵌在第1长轴导向构件65上的具有推压弹性力的压缩弹簧66。
此外，在安装上述3个移动镜框之前，配置第2长轴导向构件68，该第2长轴导向构件68的两端由在与第1固定镜框部15和第2固定镜框部16的各个金属框23b构成的封闭侧面和开口主面最接近的位置上形成的另外2个导向构件支承孔67(参照图3)所支承。
在安装上述3个移动镜框时，上述U字形切口部55从旁边与上述第2长轴导向构件68嵌合并被支承为滑动自如后，通过以该第2长轴导向构件68为支点使各移动镜框旋转到内侧，而将在第1移动镜框17及第2移动镜框18上配设的凸轮从动件61滑动自如地嵌入到变焦用凸轮轴25的凸轮槽中并与之配合。
即，在变焦用凸轮轴25上，分别形成了与多个镜框(在本例中为第1移动镜框17及第2移动镜框18)对应的凸轮(凸轮从动件61-1、61-2配合的凸轮槽)。
通过如上所述将凸轮从动件61嵌入到变焦用凸轮轴25的凸轮槽中，变焦用凸轮轴25和第1移动镜框17及第2移动镜框18滑动自如地配合。
此外，与此同时，第1移动镜框17的上部外表面56(参照图2)接近形成了一个主面的金属框23a的内面，在第2移动镜框18及第3移动镜框19的前端部外表面上形成的加强用的凸部63，嵌入到该金属框23a上形成的开口部69中。
该开口部69为了避免干扰因第2移动镜框18及第3移动镜框19的移动而移动的移动透镜(参照图1B的透镜L5～L8)的移动，即为了避免妨碍凸部63的移动，在与上述移动透镜的移动行程对应的上下形成了很长的开口部。
然后，上述第1长轴导向构件64被插入到各移动镜框的轴承部53的导孔54及两个端部的导向构件支持孔64中。由此，上述两根导向构件(65、68)邻接变焦用凸轮轴2，5而且配置成与变焦用凸轮轴25的轴平行来。
这样，轴形构件被配置成相互邻接且平行，所以有助于整个装置的小型化。
由这两根导向构件支承，3个移动镜框(17、18、19)被限制成可沿光轴O2方向滑动且由一个导向构件禁止绕另一个导向构件旋转，被进行与光轴O2成直角的方向的定位，而被配置在主固定镜框22内。
此外，通过在第1移动镜框17的轴承部53-1和第2移动镜框18的轴承部53-2之间夹装外嵌在第1长轴导向构件65上的压缩弹簧66，在第1移动镜框17和第2移动镜框18上施加相反方向的作用力。
由此，与变焦用凸轮轴25的凸轮槽配合的各个凸轮从动件61-1、61-2被按压到变焦用凸轮轴25的凸轮槽的槽壁的各自相反的一侧，因此，变焦用凸轮轴25的旋转驱动时在凸轮槽和凸轮从动件之间产生的间隙被消除，由此，能正确地控制左移动时和右移动时的位置关系。
在上述配置中，第1长轴导向构件65与变焦用凸轮轴25大致平行且邻接。
然后，摄像元件14被安装在第2固定镜框部16的底面上。此外，在与金属框23a处于同一面上的第1固定镜框部15的面的、与第1移动镜框17上安装的光反射构件59对应的位置上，设有光电传感器安装孔71，在该光电传感器安装孔71中配置光电传感器72。
该光电传感器72检测第1移动镜框的绝对位置。，通过由未图示的控制装置对变焦用电机单元35的被步进驱动的变焦电机的步数进行计数来检测出移动位置，来决定第1移动镜框从该检测出的绝对位置移动的距离。
此外，在与第2固定镜框部16的开放的侧面面对的一侧的、与第3移动镜框19上安装的光反射构件62对应的位置上，配置了另一个光电传感器73。该光电传感器73检测出来自第3移动镜框19上安装的光反射构件62的反射光，由此检测第3移动镜框19的绝对位置。
决定了这些绝对位置后，通过变焦用电机单元35中的电机的顺时针及逆时针两个方向的旋转，变焦用凸轮轴25在规定范围的角度内沿顺时针及逆时针两个方向转动。通过在该变焦用凸轮轴25的外周所设的2个凸轮槽上配合第1移动镜框17的凸轮从动件61-1及第2移动镜框18的凸轮从动件61-2，按照上述变焦用凸轮轴25的转动，第1移动镜框17和第2移动镜框18(即第1移动透镜部9及第2移动透镜部11)沿第2光轴OS方向进行远离、接近的移动，对沿光轴O2方向行进的光束的图像进行缩小及放大的变焦。
此外，利用在图1B所示的第1、第2移动透镜部9、11之间的光圈位置21上配置了光圈/快门部43的光圈/快门单元42，开闭沿光轴O2行进的光束的进路，并且使控制投向摄像面的光量的光学滤波器(ND滤波器)在光束的进路内前进或后退。
接着，说明对保持对焦用的第3移动透镜部12的第3镜框的移动进行驱动的振动波直线电机。
<振动波直线电机的整体结构>
图4A是本例中所用的振动波直线电机的分解立体图，图4B是表示其组装好的状态的立体图。如图4A、4B所示，振动波直线电机46首先包括振子70，该振子70具有长方体形状的振子主体75、和在该振子主体75的上下对置的2个面上分别与振子主体75一体形成或作为单体粘接的突起形状的多个(在图的例子中分别为2个)驱动接触部76(76-1、76-2)。
如上所述，振子主体75是没有凹凸的长方体形状，所以容易实现整体小型化，并且在其对置的2个面上设有驱动接触部76，所以能够发挥强大的驱动力。
再者，包括经该振子70的驱动接触部76、从上下方与移动方向平行地夹持振子主体75来引导振子70移动的2根导向构件77(77-1、77-2)、和对它们进行定位并支承整体的支承部78。上述驱动接触部76在各自的配设面中向导向构件77的方向突出。
在支承部78上，在从基部78-1的两端分别与基部78-1一体设置的立设部78-2的上部，分别形成了粘接固定并支承上述2根导向构件77中的上面的导向构件77-1的固定轴承孔79，在其下方形成了摆动自如地支承下面的导向构件77-2的轴承长孔81。在该支承部78的立设部78-2上，在支承上述2根导向构件77的侧方形成了开口部78-3。
此外，在支承部78的基部78-1的两个端部附近的外底部，在与贯穿到轴承长孔81中的下面的导向构件77-2的两个端部对应的位置分别设有凸部82，该凸部82在图中看不清楚，但是从上方看则为内空的，在该内空部中保持着具有推压弹性力的螺旋弹簧83。
并且，从内空部向外部上方突出的螺旋弹簧83的上端部，在下面的导向构件77-2的两个端部附近对下面的导向构件77-2施加向上方、即向上面的导向构件77-1的作用力。由此，下面的导向构件77-2被推压到与上面的导向构件77-1一起夹持的振子70底面的驱动接触部76上，通过振子70的后述振动运动和螺旋弹簧83的弹性作用力，被轴承长孔81支承为可上下摆动。
这样，下面的导向构件77-2由轴承长孔81被支承为可上下摆动，所以，由此能够容易地吸收导向构件77间的组装误差，因此容易实现整体的小型化。
此外，在该下面的导向构件77-2的两个端部附近，用螺旋弹簧83来施加作用力，所以能够在振子70的整个行进方向上将下面的导向构件77-2均等地向振子70推压，因此不管振子70的位置在何处，都能够将其驱动接触部始终稳定地推压到导向构件77上，能够实现振子70的稳定的进退移动。
其中，用上面和下面说明了2根导向构件77，但是如果根据装入到镜头装置1中时的位置关系而上下颠倒，则下面的导向构件77-2成为上面的导向构件，或者如果镜头装置1从处于图1B的平面上的状态立起，则可作为左面或右面的导向构件、或者面前或对面的导向构件来说明。
此外，对上述下面的导向构件77-2的两个端部附近施加向上面的导向构件77-1方向的作用力的构件不限于螺旋弹簧83，也可以使用片簧，或者也可以使用磁铁等。此外，不限于用推压弹性力向上面的导向构件77-1方向推压的方式，也可以用拉力拉向上面的导向构件77-1方向。
接着，为了防止上述的上下摆动自如的下面的导向构件77-2从轴承长孔81中脱落或脱出，与贯穿在轴承长孔81中的下面的导向构件77-2的两个端部抵接地配置了防脱销84，该防脱销84的两个端部被粘接固定在形成于轴承长孔81的开口部外侧的销固定槽85内。下面的导向构件77-2由上述防脱销84防止其脱落或脱出，并且限制其在振子70反转移动时的逆向移动。
上述振子70通过其后述特有的振动运动和驱动接触部76及2根导向构件77-1、77-2的作用，向图4B所示的双向箭头b所示的与导向构件77-1及77-2平行的方向，在两端的立设部78-2之间进退移动。
在上述驱动接触部76的与第1或第2导向构件77的接触面上，设有用于被第1或第2导向构件77最佳地引导(或限制)的凹状的切口部，由此，振子70被限制了移动方向，通过驱动接触部76只在第1或第2导向构件77的方向上移动。
这样，形成振子70的移动路径的导向构件77，通过驱动接触部76也限制振子70的移动方向。此外，驱动接触部76有3个以上，所以也限制了振子70在第1、第2导向构件76、77的形成面内的旋转。因此，无需阻止振子70的旋转，结构简单。
该图4B所示的本例的振动波直线电机46是振子70如上所述地相对于2个导向构件77移动的自走式的结构，但是如果例如设置夹持振子70移动方向的前后端部的构件，将该构件固定到框上，则保持2个导向构件77的支承部78移动，振子70和2个导向构件77处于相对移动的关系。对此将进一步在后面描述。
<振子的结构>
图5A是上述振动波直线电机46的振子70的正视图，图5B是其侧视图，图5C是表示图5A及图5B所示的振子70的压电片和电极配置的图。此外，图5D、图5E是表示振子的另外2个结构例的图，图5F是连结型驱动接触部的另一形状的示例图。
而且，在图5A及图5F中，与图4A、图4B示出的情况上下颠倒地示出了振子70的方向。此外，也示出了图4A、图4B未图示的向振子主体75连线的电极。
如图5A、图5B所示，振子70由下述部分构成：振子主体75，由层叠的压电片86组成的压电片层87和弹性片层89构成，该弹性片层89由在压电片层87的下方层叠的弹性片88组成；以及多个(在本例中合计4个)驱动接触部76，分别设置在振子主体75的压电片86的层叠方向的相对置的两个面上。
上述振子主体75是在层叠了压电片86和弹性片88的状态下通过烧结、实施镗孔而制作的。
在压电片层87的顶面和弹性片层89的底面上，分别粘贴着绝缘片91。其中，该绝缘片91也可以使用与本来就是绝缘体的弹性片88相同的材料。
上述驱动接触部76是与绝缘片91的各个外侧面紧密接合而形成的。此外，各2个驱动接触部76分别不是单体，而是与由板状构件组成的平板部92一体形成的，由此形成了2个驱动接触部76相互连结的连结型驱动接触部93(并非整体是接触部，而是2个驱动接触部76形成接触部)。此外，该连结型驱动接触部93是与振子主体75独立形成的。
这样，通过采用连结型驱动接触部93，与多个驱动接触部76分散的情况相比，组装性提高。而且，不必2个面都做成连结型驱动接触部93，只有某1个面的驱动接触部76形成连结型驱动接触部93也有助于提高组装性。
此外，该连结型驱动接触部93最好由分散固化有氧化铝粉等磨粒的树脂材料形成。该材质与振子70的其他部分相比，声阻抗低，所以能大体激励起与连结型驱动接触部以外的部分的后述纵振动或弯曲振动近似的振动，所以容易设计。
此外，该连结型驱动接触部93的材质通过选择兼备硬度和弹性的材质，容易如上所述与振子主体75一体振动，并且耐磨损性提高，有助于振动波直线电机46的耐久性。
此外，连结型驱动接触部93的平板部92最好做成与振子主体75的面一致的大小。(连结型驱动接触部93和振子主体75相互粘合的面最好形状、大小相同，即，连结型驱动接触部93的底面最好与连结型驱动接触部93应粘合到的振子主体的面相同。)
通过这样做，在将连结型驱动接触部93安装到振子主体75上时容易对准位置，组装作业的效率提高。而且，像图5F下侧的连结型驱动接触部93那样只使平板部92(连结型驱动接触部93)的一端与振子主体75的面的一端对齐也能够实现相同的目的。
上述振子主体75的压电片层87构成主要用于施加强制振动的压电体部，弹性片层89构成与压电体部一起激励特定的振动模式的激励部。但是如果只用压电体部就能够激励期望的振动模式，则未必需要激励部。
形成压电片层87的压电片86、和弹性片层89的弹性片88的差别，只是是否实施了图5C所示的内部电极处理，本来是由例如PZT(锆钛酸铅)等相同材质组成的薄矩形的片状构件。具体地说，例如具有长10mm、宽2.5mm、厚(层叠方向的高度)80μm的形状。
而且，本例中使用的PZT材料选择使用Qm值高达2000的高硬质材料。弹性片也同样。此外，从上下夹持压电片层87和弹性片层89的绝缘片91是相同的PZT材料，厚度为40μm。这些绝缘片是与压电片相同的材料，但是未设电极，所以处于未极化状态，没有压电性，因此实质上具有绝缘体的特性。
压电片层87的压电片86由只是实施了内部电极处理的电极的图案不同的2种片状压电元件构成。这2种压电片86如该图5C所示，一个被分为左右两个并在大致整个面上形成了A+内部电极箔94和B-内部电极箔95的压电片86m。在上述A+内部电极箔94和B-内部电极箔95上，分别在接近左右两端的位置上，向压电片86m的一个侧方突出地形成了用于与外部连接的端子94-1和端子95-1。
另一个是也同样被分为左右两个并在大致整个面上形成了A-内部电极箔96和B+内部电极箔97的压电片86n。在上述A-内部电极箔96和B+内部电极箔97上，分别在接近左右中央的位置，向压电片86n的、与上述相同的一个侧方突出地形成了用于与外部连接的端子96-1和端子97-1。
上述内部电极箔的电极材料使用银钯合金或银，例如通过蒸镀或光刻技术，形成了厚度为4μm的形状。
在本例中，压电片层87是将各24片的这2种压电片86m和86n交替重叠合计48片的片层而构成的。
这样，在除了最上部和最下部的中间部，一片内部电极箔构成向形成了自身的压电片86(86m或86n)和与自身相接的压电片86(86n或86m)的两者施加相反电位的电压的内部电极。
从上述A+内部电极箔94、A-内部电极箔96、B+内部电极箔97、及B-内部电极箔95分别向压电片86(86m、86n)的一个侧方突出而形成的外部连接用的端子94-1、95-1、96-1及97-1，在该图5A所示的振子主体75的一个侧面(与图4A、4B所示的2根导向构件77平行且与导向构件77不面对的2个侧面中的一个侧面)中，分别被连接在由镀银构成的A+电极连接外部端子98、A-电极连接外部端子99、B+电极连接外部端子101、及B-电极连接外部端子102上。
上述一方的A+电极连接外部端子98和A-电极连接外部端子99构成A相电极，另一方的B+电极连接外部端子101和B-电极连接外部端子102构成B相电极。而且，在此情况下，A-电极连接外部端子99和B-电极连接外部端子102分别用于连接A相和B相的接地(GND)，所以在此情况下也可以连接在同一导线等上而为同电位。
经这些A相和B相的电极连接外部端子从后述驱动电路将电压施加到压电片层87上，振子主体75产生后述的超声波椭圆振动。
而且，本例中的振子主体75的尺寸例如由长度方向的尺寸为10mm、宽度方向的尺寸为2mm、而高度为2.5mm的形状构成。在该振子主体75上，如图5A所示，图4A、图4B中未图示的销构件安装孔103被形成在上述A相电极和B相电极的大致中间、即振子主体75的大致中央部。该销构件安装孔103将在后面描述。
此外，压电体部也可以不必是压电片层87，而采用如下所述的结构。在图5D中，作为压电体部的结构是，将由层叠压电体或压电元件构成的压电体105、和例如由黄铜材料构成的振子主体主要部106、振子主体部件107粘接接合后作为振子主体，在其上粘接连结型驱动接触部93。振子主体主要部106、振子主体部件107构成激励部。
此外，图5E示出了在长方体形状的例如黄铜构件的弹性体部108上粘接了较薄的单片压电体109、连结型驱动接触部93的结构。弹性体部108构成激励部。在粘接这些构件时施加足够的按压来进行粘接，这对提高振动传递效率很重要。
<驱动原理>
图6是表示驱动控制上述结构的振动波直线电机46的驱动电路的图。该图所示的驱动电路110与AF(自动聚焦)电路109一起被搭载在图1A所示的电路板2上。
驱动电路110的CPU(中央处理单元)111从AF电路109、与指示移动/停止中的某一个的信号一起接收到指示前/后方向中的某一个的信号后，将对应的信号输出到振荡电路112及90°移相电路113。
振荡电路112接收到移动信号后，将超声波驱动电压经放大器114-1施加到振动波直线电机46的A相电极98、99上，另一方面将相同的超声波驱动电压输出到90°移相电路113。
90°移相电路113根据与来自CPU 111的移动信号一起接收到的指示前/后方向中的某一个的信号，将从发送电路112输入的超声波驱动电压的频率的相位移相+90°或-90°，并经另一个放大器114-2施加到振动波直线电机46的B相电极101、102上。
由此，振动波直线电机46产生超声波振动，并如后述沿规定的方向自走，使第3移动镜框19沿光轴O2向规定方向移动。
如前所述，第3移动镜框19的绝对位置由反射镜(光反射构件62)和反射型光电传感器73预先检测出，该绝对位置被通知给CPU 111。
另一方面，第3移动镜框19的移动量由磁传感器通过读取磁传感器单元47的磁尺来检测。表示该磁传感器读取的移动量的脉冲信号，经放大器114-3被输出到计数器115。计数器115计测该表示移动量的脉冲信号，并将计测结果输出到CPU 111。
CPU 111根据从光电传感器73输入的第3移动镜框19的绝对位置和从计数器115输入的移动量计测结果，来识别第3移动镜框19的当前位置，将该识别出的第3移动镜框19的当前位置通知给AF电路109。CPU 111根据来自AF电路109的停止信号，来停止上述振荡电路的输出。
图7A、图7B是模式说明如上所述的被振荡驱动的振动波直线电机46的振子主体75的超声波椭圆振动的立体图。
首先，如果向图5A所示的振子主体75的A相电极98、99、及B相电极101、102施加同相且频率为160kHz附近的交变电压，则在振子主体75上激励起1次纵振动。而且，如果向上述A相电极98、99、及B相电极101、102施加反相且频率为160kHz附近的交变电压，则在振子主体75上激励起2次弯曲振动。
如果用有限元法对这些振动进行计算机解析，则分别预见到图7A所示的共振纵振动姿态、及图7B所示的共振弯曲振动姿态。而超声波振动测定的结果证实了这些预见。
而且，在本实施方式中，对于共振频率，将弯曲2次振动的共振频率设计成比纵1次振动的共振频率低百分之几左右(最好为3％左右)。通过这样构成，如后所述，能够大幅度提高振动波直线电机的输出特性。
接着，如果向振子主体75的A相电极98、99、及B相电极101、102施加相位相差π/2的160kHz附近的交变电压，则在振子70的驱动接触部76的位置上，能够观测到椭圆振动。
在此情况下，由位于振子70底面的驱动接触部76的位置上的超声波振子引起的椭圆振动的旋转方向，和由配置在顶面的驱动接触部76的位置上的超声波振动引起的椭圆振动的旋转的方向相反。
此外，进而分析图7A的共振纵振动和该图B的共振弯曲振动得知，在共振纵振动中，对应于振子主体的该图A所示的长度方向的伸缩振动，出现了沿宽度方向的纵和横向分别重复压缩和膨胀而造成的伸缩振动。该现象越靠近振子主体的中央部c越大。为了说明的方便，只示出振子主体的宽度方向的纵向的压缩和膨胀所产生的伸缩振动，则在该图A所示的伸缩度dh的范围内振动。
此外，在共振弯曲振动中，对应于振子主体的该图B所示的宽度方向的纵向的弯曲振动，在振子主体的中央部c，出现了沿振子主体的长度方向的宽度为dw的范围的摆状振动。
上述纵向的伸缩宽度为dh的振动和长度方向上的宽度为dw的摆状振动，在该中央部c也产生椭圆运动。该中央部c的椭圆运动的周期比上述长度方向端部或比其更靠中央部的驱动接触部76(参照图5A至5F)的椭圆运动的周期具有约90°的偏差。
图8A～图8F分别是模式表示施加了相位不同的交变电压时振子的驱动接触部的椭圆振动的图。其中，在图8A～图8F中，驱动接触部76上附加示出的圆形箭头的起点和终点表示与施加电压的相位的起点和终点对应的驱动接触部76的椭圆振动的周期的起点和终点。
图8A、图8B是模式表示施加了相位相差π/2的160kHz附近的交变电压时振子70的驱动接触部的椭圆振动的图。图8A示出了图5A所示的A相电极98、99上施加的交变电压的相位比B相电极101、102上施加的交变电压的相位慢π/2的情况下的动作，振子70的底面的驱动接触部76进行逆时针方向的旋转，而顶面的驱动接触部76进行顺时针方向的旋转。
这样，各驱动接触部76被配置在上方和下方出现不同方向的椭圆振动的位置，由此，振子70产生向同一方向的驱动力。
此外，图8B示出了A相电极98、99上施加的交变电压的相位比B相电极101、102上施加的交变电压的相位快π/2的情况下的动作，振子70的底面的驱动接触部76进行顺时针方向的旋转，而顶面的驱动接触部76进行逆时针方向的旋转。在此情况下，振子70上产生的驱动力与图8A的情况方向相反。
图8C、图8D示出了驱动接触部76为3个的情况下的振子中考虑的驱动接触部76的一个配置例，是去除了图8A、图8B的下面的连结型驱动接触部的右侧的驱动接触部76后、只有1个下侧的驱动接触部76的例子。
其中，图8C、图8D、图8E及图8F所示的振子74的内部结构与图5A～图5F例示的振子70的内部结构相同。
在图8C、图8D的情况下，左上的驱动接触部76也比右上的驱动接触部76的椭圆运动的相位慢或快π/2，进行以同一周期沿同一方向旋转的椭圆运动，左上的驱动接触部76和在左下只配置了1个的驱动接触部76进行以同一周期沿相反方向旋转的椭圆运动。由此，在此情况下也在振子74上产生了3个驱动接触部76引起的向同一方向的驱动力。
图8E、图8F示出了在与上述同样地驱动接触部76为3个的情况下的振子74中考虑的驱动接触部76的另一个配置例。在此情况下，将图8A、图8B的振子70上下颠倒，取代变为下面的间隔宽的连结型驱动接触部，成为在中央只设有1个驱动接触部76的结构。
在此情况下，如果使施加在振子74上的交变电压的相位慢或快π/4，则能够用3个驱动接触部76产生最佳的驱动力。
这样，振子主体75的、由图7A、图7B所示的纵振动和弯曲振动合成的椭圆振动，经4个或3个驱动接触部76作用到图4A、图4B所示的2根导向构件77上，并且，作为其反作用，振子主体75沿2根导向构件77在支承部78的两个立设部78-2之间进退移动。这就是本发明的振动波直线电机的动作原理。
并且，在本实施方式中，压电体部由配设了A相电极98、99的A相和配设了B相电极101、102的B相这2处构成，但是压电体部不限于2处，只要能够引起纵振动和弯曲振动，也可以是3处以上。
此外，在本例中，振子70(或74)是大致长方体形状，所以在这种情况下，能通过纵振动和弯曲振动来得到上述驱动力，但是只要能在驱动接触部上引起椭圆振动而得到驱动力，则振子也可以是其他形状。此外，同时激励1个或多个的相同或整数倍频率的模式，也能够得到同样的振动运动。
再者，驱动接触部最好被设在振动波直线电机能得到最高水平的输出特性的任意的位置、即能进行振子70的最高水平的超声波椭圆振动的位置上，但是一般进行椭圆振动是驱动之源，所以只要配置驱动接触部，使得在至少1个以上的驱动接触部上引起椭圆振动，在至少所有驱动接触部的部位上产生的振动造成的驱动力的总和不为0即可。
此外，无需在所有驱动接触部的位置上引起椭圆运动，即使引起简谐振动或反向的振动，只要来自各驱动接触部的驱动力的总计不是0，而是向某1个方向的驱动力即可。
<连结部的结构>
接着，说明将由上述的椭圆振动引起的振子70在振动波直线电机46内沿2根导向构件77的进退移动力，作为第3移动镜框19的移动驱动力来取出的结构。
图9A是说明上述振动波直线电机46和第3移动镜框19的连结方法的立体图，图9B是只示出其连结部的放大立体图，图9C是检测第3移动镜框19的移动量的磁传感器单元的放大图。
图10A是沿箭头c方向看图9B看去的图，图10B是图9B的A-A′向剖视图。
其中，图9A是表示图3中的振动波直线电机46和第3移动镜框19的图。此外，为了易于理解，图9A将插入到内部并被固定的取出移动输出力用的销构件120，从振子70的斜左上里侧的销固定设置面中央的图5A、图5D～图5F所示的销构件安装孔103中拔出到销固定设置面侧来表示。
如图9A所示，第3移动镜框19由保持第3移动透镜部12的镜框主体116和轴承部53-3、以及从该轴承部53-3向下方突出设置的配合突出设置部117构成。在配合突出设置部117的大致中央部，在与镜框主体116沿光轴O2移动的移动方向平行的方向上贯穿设置了较长的长孔118。
向该长孔118中(以下也参照图10A、图10B)，从图的里侧配合对取出移动输出力用的销构件120施加朝向与第3移动镜框19靠接处(配合突出设置部117的长孔118)的作用力的片簧119。
片簧119由平坦的主体部119-1、从该主体部119-1的下方向面前和上方分2级弯曲的固定部119-2、以及从主体部119-1的左旁向面前弯曲的弹力作用部119-3构成。
该片簧119的固定部119-2以从里侧弯入的方式来夹持第3移动镜框19的形成了长孔118的配合突出设置部117的下端部，而固定在配合突出设置部117上。由此，片簧119的主体部119-1与长孔118的里侧开口面紧密接合，弹力作用部119-3从里侧插入到长孔118内的规定位置。
在施力部119-3和长孔118的左端部之间形成了恰好贯穿取出移动输出力用的销构件120的间隙。
在第3移动镜框19的镜框主体116的里侧的侧面116-1和配合突出设置部117的面前侧的面之间，形成了恰好足以配置振动波直线电机46的振子70、和该振子70的图5A～5F所示的A+电极连接外部端子98、A-电极连接外部端子99、B+电极连接外部端子101、及连接在B-电极连接外部端子102上的柔性电路板的空隙。
在向该空隙中配置了振动波直线电机46时，如图9B所示，其取出移动输出力用的销构件120被插入到在施力部119-3和长孔118的左端部之间形成的间隙中。
通过该配合，取出移动输出力用的销构件120在长孔118内被禁止向第2光轴O2方向运动，在图9A中未图示的金属框23a上固定配置的振动波直线电机46中，将振子70的第2光轴O2方向上的移动忠实地传递到第3移动镜框19。
另一方面，在上述配合中，允许销构件120在上下的运动中具有间隙。通过该间隙，吸收了振子70和2根导向构件77(77-1、77-2)的安装时的位置偏差等。
由此，取出移动输出力用的销构件120如上所述地将振子70的第2光轴O2方向上的移动的方向和力准确地传递到第3移动镜框19，另一方面，振子70的椭圆振动等造成的上下运动由长孔118内的上下运动吸收，不会传递到第3移动镜框19。
这样，在本例中，在振子70和第3移动镜框19之间的连结中，用一方面被固定在振子70上、另一方面靠片簧119的弹性作用力只与第3移动镜框19的抵接处(配合突出设置部117的长孔118)抵接的取出移动输出力用的销构件120来形成连结状态，由此将振子70的移动力(驱动力)传递为第3移动镜框19的移动。
这样，在将振动波直线电机46搭载到某个电子设备、装置等的情况下，销构件120是用于将振子70的移动驱动力传递到外部(电子设备内的移动驱动机构、装置内的被移动驱动物)的移动驱动传递机构。
此外，在本例中，在振子70的中央部、即1次纵振动和2次弯曲振动的共同的节部(在各个振动模式中静止的点的附近)上，固定配置着用于将振子70的移动力(驱动接触部76的驱动力)取出到外部的销构件120；但是在利用其他振动模式或振动模式的合成作为振子的振动模式的情况下，也只要在这些模式共同的节部或振动极小的部分配置销构件120，就能够不阻碍振子的振动，向被移动构件传递振子的移动力。
在前述图4B中，说明了本例中的振动波直线电机46的振子70和2个导向构件77处于相对移动的关系。用图9A～9C对此进行说明，在图9A～9C的情况下，由相对于固定的支承部78自走的振子70，使该振子70上连结的第3移动镜框19移动；但是，例如用不阻碍振子70的振动的弹性构件来夹持振子70的移动方向的前后端部，并将该弹性构件固定到金属框23a上，将保持2个导向构件77的支承部形成在第3移动镜框19的适当的部位上。
若这样，振子70成为固定配置，该振子70的驱动接触部76驱动的2个导向构件77移动，即连结在2个导向构件77上的第3移动镜框19移动。
也可以采用这种结构，因此说振子70和2个导向构件77处于相对移动的关系。但是，在以下说明中，有时也以图9A～9C的结构为基本，描述为振子70相对于2个导向构件77自走。
<移动量的检测>
但是，在图9A～9B所示的连结结构中，在第3移动镜框19的配合突出设置部117中，在图9A～9B的里侧，磁传感器单元47的磁尺121的、在图中被遮挡而看不见的一端被固定配设在配合突出设置部117上，在与磁尺121的图9A中能看见的另一个端部对置的位置上，磁传感器单元47的磁传感器122被固定配置在图9A中未图示的金属框23a上。
将该磁传感器122配设到金属框23a上的配设结构，是将磁传感器122嵌入到传感器保持框123中，固定该传感器保持框123的固定板124通过固定孔124-1固定在金属框23a上，从而将磁传感器122固定在金属框23a上。此外，此时还同时固定配置将磁尺121向磁传感器122的方向施加弹性作用力的片簧构件125。
图11是将图2及图3所示的磁传感器单元47的详细结构与安装了该磁传感器单元47的振动波直线电机46和第3移动镜框19一起示出的局部分解立体图。
设置该磁传感器单元47的目的是，在图2所示的光电传感器73检测出第3移动镜框19的绝对位置后，检测第3移动镜框19从该绝对位置的移动距离。
如图11所示，上述振动波直线电机46如图9A～9C中也说明过的那样被配置在第3移动镜框19的镜框主体116的侧面(与设有U字形切口部55-3的侧面相反一侧的侧面)和配合突出设置部117之间。并且，该振动波直线电机46与磁传感器架126(传感器保持框123、固定板124)一起被固定在金属框23a上。
片簧125的固定部125-1被固定在磁传感器架126的固定板124上，在磁传感器架126的传感器保持框123上保持着磁传感器122。
在磁传感器122的大致中央部形成了用于检测磁的检测部122-1。此外，从检测部122-1的上方，引出了用粘接剂127来加强与磁传感器122的电连接的4根电极导线128。
此外，在从第3移动镜框19的轴承部53-3向上立设(图3及图9A～图9C中观看方向上下颠倒，所以以向下方立设的形状来示出)的配合突出设置部117进一步以规定的台阶差伸出到外侧(在图11中为斜右下方向)而形成了平面部的尺保持部117-1上，粘接磁尺121的固定部121-1，由此，磁尺121将尺面面向磁传感器122的检测部122-1而固定在尺保持部117-1上。
该磁尺121经尺保持部117-1被固定安装在第3移动镜框19上，而磁传感器122被固定在金属框23a上，第3移动镜框19被配置成可相对于该金属框23a如前所述地沿2根导向构件(65、68)移动，从而磁传感器122和磁尺121也可相对移动。
该磁尺121由有弹性的片材、例如聚酯等树脂片构成，在尺面侧涂敷磁性体，按一定间隔对该磁性体进行磁化。为了使磁传感器122读取该磁，磁尺121的尺面和磁传感器122的检测部122-1最好始终尽量接近。
因此，设有片簧125。即，片簧125包括随着从固定部125-1向下方而向旁边呈钩形伸出的弹簧部125-2，在弹簧部125-2的端部上，形成了向磁尺121侧突出设置的圆顶状的凸部125-3。该凸部125-3被形成在与磁传感器122的检测部122-1对应的位置上。
该片簧125的固定部125-1与磁传感器架126的固定板124一起被固定在金属框23a上，片簧125的凸部125-3将磁尺121的未被固定部117-1固定的部分、即自由端侧121-2按压到磁传感器122的检测部122-1上。
由此，磁尺121的尺面与磁传感器122的检测部122-1一边滑动连接一边相对移动。通过这样使磁尺121的尺面在磁传感器122的检测部122-1上接触移动，磁传感器122能够正确地读取磁尺121的刻度。
如上所述地按压磁尺121的尺面背面的片簧125的一部分由圆顶状的凸部125-3形成，所以与磁尺121的摩擦力极小即可，由此，降低了按压所产生的阻力负荷。
此外，在上述磁尺121的背面，最好粘贴表面光滑的非磁性金属箔，或者形成光滑的树脂层。这样，能够将与片簧125的摩擦造成的磨损抑制得很低，能够将装置的寿命维持得很长。
<柔性电路板>
接着，说明该振动波直线电机46的振子70的外部电极和驱动电路110间配置的柔性电路板。
图12A、图12B是上述振动波直线电机46、和在该振动波直线电机46的振子70的外部电极与驱动电路110之间配置的柔性电路板的立体图。
如前所述(参照图5A)，振子70上配设的由镀银组成的A相及B相的4个电极连接外部端子(A+电极连接外部端子98、A-电极连接外部端子99、B+电极连接外部端子101、及B-电极连接外部端子102)在各内部电极箔的外部连接用的端子94-1、95-1、96-1及97-1的突出设置侧的振子侧面与这些内部电极箔的外部连接用端子相连。
即，上述A相及B相的4个电极连接外部端子只被配置在与振子主体75的2根导向构件77的轴向(即振子70的自走方向)平行而且不与导向构件77对面(即未配置导向构件77)的2个侧面中的一个侧面上。在只配置于该一个侧面上的4个电极连接外部端子上，电连接配设柔性电路板130的电极连接部130-1。
并且，该柔性电路板130首先如图12A所示，从连接在电极(A相及B相的4个电极连接外部端子)上的端部(电极连接部130-1)到驱动电路110的配线部130-2被分支为振子70的自走方向的前后两方。此外，该分支为两方的配线部130-2分别被做成同一宽度。
该振动波直线电机46用位于支承部78两端的立设部78-2来分别保持2根导向构件77(77-1、77-2)的两端，但是上述柔性电路板130的分支为两方的配线部130-2在支承部78的两端即2个立设部78-2的附近弯曲并折回到中央部，在该中央部合流。
并且，在支承部78的端部即2个立设部78-2中的至少一个端部(在本例中为两个端部)上，设有开口部78-3，容许上述柔性电路板130的弯曲了的配线部130-2在随着振子70的自走移动而弯曲移动时进入和退出。
此外，该振动波直线电机46的振子主体75如图5A所示，在上述A相、B相的电极附近的位置上形成了销构件安装孔103，而如图9A、图9B、图10A及图10B所示，该销构件安装孔103使与第3移动镜框19的配合突出设置部117连结的销构件120突出设置到与振子70的自走方向正交的方向。上述柔性电路板130在其电极连接部130-1上设有不妨碍上述销构件120的突出的回避孔130-3。
这样，本例的柔性电路板130应连接到的振子主体75的电极连接外部端子，只被配置在振子主体75的2个侧面中的一个侧面上，所以到柔性电路板130的驱动电路110的配线能够集中到一个部分，因此，促进了整体小型化。
此外，在支承部78的端部的立设部78-2设有可让柔性电路板130的弯曲的配线部130-2进退的开口部78-3，所以扩大了柔性电路板130随着振子70的自走移动而弯曲移动时的容纳空间，降低了振子70的自走造成的柔性电路板130的弯曲的配线部130-2的弯曲变动的负荷，振子70的自走变得更容易。
此外，在柔性电路板130的电极连接部130-1上设有不妨碍销构件120的突出的回避孔130-3，所以能够在通过销构件120连结的第3移动镜框19和振子70之间配置柔性电路板130，促进了装入振动波直线电机46的例如镜头装置1等主体装置的小型化。
此外，如果搭载这样包括自走式振子的小型振动波直线电机作为对焦用透镜的镜框驱动源，则能够提供进行安静的透镜驱动的镜头装置。
此外，在此情况下，振动波直线电机的柔性电路板的弯曲配线部如上所述被配置在与振动波直线电机连结、驱动的镜框之间，所以能够提供更小型的镜头装置。
此外，如图12B所示，即使是柔性电路板130的配线部130-2不被分支为2根、而是沿振子的行进方向只配置了1根的结构，也有利于小型化。此外，这样地柔性电路板130的配线部130-2沿着振子70的行进方向只配置1根的结构，如后所述，在用于配设了2个振子70的结构时很有效。
即，如果在2个振子的分别相反侧只配置柔性电路板130的1根配线部130-2，则2个振子各自的柔性电路板130的配线部130-2不会干扰对方，所以容易组装。
第2实施例
<与被驱动体一体型的振动波直线电机>
图13A是将第二实施方式的与被驱动体一体型的振动波直线电机和被驱动体一起示出的立体图，图13B是表示驱动连结部的结构的立体图。其中，图13A、图13B对与第1实施例中说明过的构件相同的构件附以与第1实施例相同的标记来表示，而对结构略有不同、但功能相同或兼用的构件则用新的标记以及带括号的与第1实施例相同的标记来表示。
如图13A所示，与该被驱动体(镜框131等)一体型的振动波直线电机包括1个振子74。其中，上述镜框131是具有与图2及图3所示的第3移动镜框19同样的功能的镜框。
上述振子74与图8E、图8F所示的振子74结构相同，在振子主体75的对置的上下2个面的一个面(在图中为顶面)上，设有由平板部92和与其一体构成的2个驱动接触部76组成的连结型驱动接触部93，在另一个面(在图中为底面)上设有1个驱动接触部76。在另外两个侧面的大致中央部形成了销构件安装孔103(对面侧的侧面被遮挡而看不见)，在该销构件安装孔103中固定安装了图13B也示出的销构件120。
导向构件77-2(以下称为第1导向构件77-2)经上述对置的2个面中的一个面(在图中为底面)的驱动接触部76接触该振子74，在图13A中切掉一部分而示出的第2导向构件132经上述对置的2个面中的另一个面(在图中为顶面)的驱动接触部76接触该振子74。
该第2导向构件132如后面也说明的那样，与第3导向构件135共动，引导支承光学元件的上述镜框131向规定的方向(图13A的双向箭头d所示的方向)移动，并且用第1导向构件77-2夹持振子74。
镜框131利用由2个立设部134固定支承的第3导向构件135滑动自如地支承轴承部53-3，该2个立设部134被设置在固定于图2及图3所示的主固定镜框22上的支承部33的一个侧端部上。该第3导向构件135是具有与图2及图3所示的第1长轴导向构件65对应的功能的导向构件。
该第3导向构件135将镜框131的移动方向限制为箭头d所示的方向，第2导向构件132限制镜框131绕第3导向构件135的旋转。这样第3导向构件135和第2导向构件132共动来引导镜框131向规定的方向移动。
此外，利用由在支承部133的另一个侧端部设置的2个立设部136固定支承的上述第2导向构件132，镜框131滑动自如地支承在轴承部53-3的相反侧端部137上形成的U字形切口部55-3。
该结构除了振子74的结构与图4A、图4B中说明过的振子70和驱动接触部76的配置略有不同、以及第2导向构件132兼有两个作用以外，其他部分的结构与图4A、图4B的情况相同。
在该图13A、图13B的结构中，如图4A、图4B中说明过的那样由作为按压部件的螺旋弹簧83从下向上方对第1导向构件77-2的两个端部施加作用力。
由此，从上下夹持振子74的第2导向构件132和第1导向构件77-2成为向相互对峙方向施力的形态，在第1导向构件77-2和底面1个驱动接触部76及第2导向构件132和顶面2个驱动接触部76之间，分别产生按压力。
这里，通过经图12A、图12B所示的柔性电路板130向振子主体75施加规定的电压而产生的图7A、图7B所示的振动，由上下3个驱动接触部76如图8E、图8F中说明过的那样变换为驱动力。
由此，振子74、和第1导向构件77-2及第2导向构件132相对移动。即，在图13A的情况下，第1导向构件77-2及第2导向构件132被在固定于主固定镜框22上的支承部133的另一个侧端部上固定设置的2个立设部136支承，从而振子74相对于第1导向构件77-2及第2导向构件132，即相对于支承部133，向双向箭头d所示的方向移动。
此时，接受驱动接触部的椭圆振动的第1导向构件77-2和第2导向构件132为了避免磨损，必须是超硬构件。迄今确认了动作的超硬构件是超硬合金、涂覆DLC的SUS420、氧化锆陶瓷等威氏硬度大于等于1000的材料。
虽然在图9A、图9B中也说明过了，该振子74和镜框131如图13B所示地经配合突出设置部117及销构件120而配合，通过该配合，振子74相对于支承部133的移动被传递到镜框131。即振子74使镜框131被第3导向构件135及第2导向构件132引导，向双向箭头d方向驱动而滑动。该镜框131支承的光学元件是聚焦用的透镜，通过图1A、1B所示的光轴OS2而来的光像通过镜框131的滑动而正确地成像到摄像元件14上。
这样，在本例中，电机侧的第2导向构件兼引导被驱动对象即被镜框，即振动波直线电机经第1导向构件77-2、第2导向构件132及配合突出设置部117与被驱动体即镜框部(支承部133、第3导向构件135、第1导向构件77-2、第2导向构件132、配合突出设置部117、镜框131)构成一体型，所以能够用作削减了使用构件的、结构没有浪费的高效率的小型驱动器。
此外，本例也可以与振动波直线电机共用镜框131的轴承部53-3侧的轴135。
图14是表示与振动波直线电机共用镜框的轴承部侧的轴的结构的图。如该图所示，第2个第3导向构件135-1被贯穿到镜框131的轴承部53-3中，保持并引导镜框131，并且与图4A、4B中说明过的同样由用一对螺旋弹簧83(一方在图中被遮挡而看不见)向上方施加弹性作用力的第1导向构件77-2来夹持振子并对其施加作用力。
此外，导向构件132-1滑动自如地支承镜框131的U字形切口部55-3，如图13A、13B中说明过的那样，与第2个第3导向构件135-1共动而沿规定的方向引导镜框131(其中，在图13A、13B中与振动波直线电机共用的轴与图14是逆转了的，所以将132作为第2导向构件，将135作为导向构件，而132和132-1、135和135-1对应于镜框131的功能。)。
因此，在图14中，镜框131由轴承部53-3附近的振动波直线电机驱动。
一般，为了用上述结构不引起撬动地进行平滑的驱动，需要在轴承部53-3的尽量近处进行驱动，所以如果采用图14例示的结构，则除了图13A、13B中说明过的长处以外，还能够进行更平滑的驱动。此外，利用“コ”字形轴承部53-3的空间部来装入振动波直线电机，所以能够进一步小型化。
这样，根据本发明，振子的驱动接触部和第1导向构件及第2导向构件的驱动配合兼具有阻止振子旋转的作用，是无需专用的旋转防止构件的结构，所以能够整体实现小型的结构。
此外，电机侧的第2导向构件兼具引导被驱动的镜框的作用，电机和被驱动体是一体结构，所以能够提供削减了使用构件的、结构没有浪费的高效率的小型驱动器。

Claims (14)

1.一种振动波直线电机，其特征在于，
包括：
振子，具有包含压电体部而构成的振子主体、和分别设在该振子主体的相对置的2个面上的驱动接触部；
第1导向构件，经上述相对置的2个面中的一个面的上述驱动接触部，与上述振子接触；
第2导向构件，引导支承光学元件的镜框向规定方向移动，并且与上述相对置的2个面中的另一个面的上述驱动接触部接触，与上述第1导向构件一起夹持上述振子；以及
按压部件，沿相互对峙方向对上述第1导向构件和上述第2导向构件施加作用力，在上述第1导向构件和上述一个面的驱动接触部之间、以及上述第2导向构件和上述另一个面的驱动接触部之间分别产生按压力；
上述驱动接触部将通过向上述振子主体施加电压而产生的振动变换为驱动力，从而使上述振子、上述第1导向构件及上述第2导向构件相对移动。
2.如权利要求1所述的振动波直线电机，其特征在于，还具有：保持构件，固定并保持上述第2导向构件，并且将上述第1导向构件保持成可沿上述按压部件按压的方向移动。
3.如权利要求2所述的振动波直线电机，其特征在于，上述第1导向构件及上述第2导向构件，至少表面由超硬材料形成。
4.如权利要求3所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料的威氏硬度大于等于1000。
5.如权利要求3所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料是超硬合金。
6.如权利要求3所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料是涂覆DLC的金属材料。
7.如权利要求3所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料是涂覆TiN的金属材料。
8.如权利要求3所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料是氧化锆陶瓷。
9.如权利要求1所述的振动波直线电机，其特征在于，上述第1导向构件及上述第2导向构件，至少表面由超硬材料形成。
10.如权利要求9所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料的威氏硬度大于等于1000。
11.如权利要求9所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料是超硬合金。
12.如权利要求9所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料是涂覆DLC的金属材料。
13.如权利要求9所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料是涂覆TiN的金属材料。
14.如权利要求9所述的振动波直线电机，其特征在于，上述超硬材料是氧化锆陶瓷。
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