JP2010237352A - Driving device and lens barrel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動装置及びレンズ鏡筒に関するものである。 The present invention relates to a driving device and a lens barrel.
従来から、圧電素子を用いた駆動装置が知られている。このような駆動装置として、複数の圧電素子を駆動させ、被駆動体に接触させるチップ部材を楕円運動させることで、被駆動体を駆動させるものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、ＸＹＺ直交座標系を設定した場合に、チップ部材のＸＺ平面に平行な楕円運動により被駆動体をＸ軸方向に駆動する。
Conventionally, driving devices using piezoelectric elements are known. As such a driving device, a device that drives a driven body by driving a plurality of piezoelectric elements and causing an elliptical movement of a tip member that contacts the driven body is disclosed (for example, see Patent Document 1). . In
しかしながら、上記従来の駆動装置は、異なる２方向の振動をそれぞれ独立した振動として取り出せないという課題がある。特許文献１では、チップ部材のＸ軸方向とＺ軸方向の振動をそれぞれ独立した振動として取り出せず、複数の圧電素子が互いの運動を妨げるおそれがある。複数の圧電素子が互いの運動を妨げるように駆動すると、被駆動体を駆動する駆動装置の出力が低下してしまう。
However, the conventional driving device has a problem that vibrations in two different directions cannot be extracted as independent vibrations. In
そこで、本発明は、異なる２方向の振動をそれぞれ独立した振動として取り出すことができる駆動装置とそれを用いたレンズ鏡筒を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a driving device that can extract vibrations in two different directions as independent vibrations, and a lens barrel using the driving device.
上記の課題を解決するために、本発明の駆動装置は、第１部分と第２部分とを相対駆動させる駆動装置において、第１の方向から前記第２部分を挟み込む一対の圧電素子と、前記一対の圧電素子と前記第２部分とを駆動可能に支持するとともに、前記一対の圧電素子を介して前記第２部分の前記第１の方向とは異なる第２の方向の位置決めをするベース部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a drive device according to the present invention is a drive device that relatively drives a first portion and a second portion, and a pair of piezoelectric elements that sandwich the second portion from a first direction; A base portion that supports a pair of piezoelectric elements and the second portion in a drivable manner, and positions the second portion in a second direction different from the first direction via the pair of piezoelectric elements; , Provided.
また、本発明の駆動装置は、前記第２部分は、前記第１部分を支持する先端部と、前記一対の圧電素子に挟み込まれた基部と、前記先端部と前記基部との間に設けられ、前記先端部を前記第１の方向に駆動する第２の圧電素子と、を備えることを特徴とする。 In the driving device of the present invention, the second portion is provided between a tip portion supporting the first portion, a base portion sandwiched between the pair of piezoelectric elements, and the tip portion and the base portion. And a second piezoelectric element that drives the tip in the first direction.
また、本発明の駆動装置は、前記ベース部は、前記第１の方向から前記第２部分を支持するとともに前記第２の方向に対して傾斜した支持面を有することを特徴とする。 In the driving device of the present invention, the base portion has a support surface that supports the second portion from the first direction and is inclined with respect to the second direction.
また、本発明の駆動装置は、前記支持面は前記第１部分からの距離が遠くなるほど前記支持面同士の間隔が漸次狭くなるように前記第２の方向に対して傾斜していることを特徴とする。 In the driving device according to the present invention, the support surface is inclined with respect to the second direction so that the distance between the support surfaces gradually decreases as the distance from the first portion increases. And
また、本発明の駆動装置は、前記第２の方向に対する前記支持面の傾斜角度が２°以上６°以下であることを特徴とする。 In the driving device according to the present invention, an inclination angle of the support surface with respect to the second direction is 2 ° or more and 6 ° or less.
また、本発明の駆動装置は、前記第１部分は前記第２の方向と平行な回転軸を中心として回転可能に設けられ、前記第１の方向は前記第１部分の回転方向に沿う方向であり、
前記回転方向に複数の前記第２部分が配置されていることを特徴とする。
In the driving device of the present invention, the first portion is provided to be rotatable about a rotation axis parallel to the second direction, and the first direction is a direction along a rotation direction of the first portion. Yes,
A plurality of the second portions are arranged in the rotation direction.
また、本発明の駆動装置は、前記第２部分の底面と前記ベース部とが前記第２の方向に離間していることを特徴とする。 In the driving device according to the present invention, the bottom surface of the second portion and the base portion are separated from each other in the second direction.
また、本発明のレンズ鏡筒は、上記のいずれかの駆動装置を備える。 The lens barrel of the present invention includes any one of the driving devices described above.
本発明の駆動装置によれば、異なる２方向の振動をそれぞれ独立した振動として取り出すことができる。 According to the drive device of the present invention, vibrations in two different directions can be extracted as independent vibrations.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態の駆動装置１は、例えばロータ等の第１部分と駆動駒等の第２部分とを相対的に変位させる相対駆動を行うことで、カメラのレンズ鏡筒等の光学機器や電子機器を駆動するためのものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The
図１は本実施形態の駆動装置１の正面図であり、図２はその断面図である。
図１及び図２に示すように、駆動装置１は、複数の保持部２ａが設けられたベース部（第２部分）２と、保持部２ａに保持された駆動駒（第２部分）３と、駆動駒３に隣接して配置されたロータ（第１部分）４と、ベース部２に挿通された支持軸５と、を備えている。
FIG. 1 is a front view of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ベース部２は、例えばステンレス鋼等の金属材料により中空円筒状に形成され、支持軸５が挿通されることで、支持軸５を囲むように設けられている。
ロータ４は、ベアリング５ａを介して支持軸５によって軸支され、支持軸５を回転軸として回転自在に設けられている。ロータ４の外周面には、例えばカメラのレンズ鏡筒等を駆動するための歯車４ａが形成されている。ロータ４のベース部２側の面は、複数の駆動駒３によって支持されている。
The
The
ベース部２の一方の端部は、例えば不図示のボルト等により取付部１０１ａに固定されている。ベース部２の取付部１０１ａに対向する面の中央部には凹部２ｂが形成されている。凹部２ｂには、支持軸５の基端に形成された拡径部５ａが嵌入されている。この状態でベース部２が取付部１０１ａに固定されることで、支持軸５がベース部２及び取付部１０１ａに固定されている。
One end of the
ベース部２の他方の端部には凹状の保持部２ａが、ベース部２の周方向、すなわちロータ４の回転方向Ｒに複数設けられている。保持部２ａは駆動駒３を支持軸５に垂直でロータ４の回転方向Ｒに沿う方向（第１の方向）の両側から支持するとともに、駆動駒３を支持軸５に平行な方向（第２の方向）に駆動可能に保持している。
At the other end of the
図２に示すように、ベース部２の側面２ｃは支持軸５と略平行に設けられている。側面２ｃの保持部２ａと取付部１０１ａ側の端部との間には、取付部１０１ａから保持部２ａへの振動の伝達を抑制する振動抑制部としての溝部２ｄが形成されている。すなわち、溝部２ｄは、支持軸５に略垂直でかつロータ４の回転方向Ｒに沿う方向（第１の方向）と交差するベース部２の側面２ｃに設けられている。溝部２ｄはベース部２の周方向に連続的に設けられ、保持部２ａと取付部１０１ａ側の端部との中間よりも取付部１０１ａ側の端部に近い位置に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
溝部２ｄの深さｄ１は例えばベース部２の半径ｒ１の４０％以上かつ６０％以下の範囲であることが望ましい。また、支持軸５に平行な方向（第２の方向）の溝部２ｄの幅ｗ１は、ベース部２の振動の振幅よりも大きく、後述する第１圧電素子６、第２圧電素子７、駆動駒３、及びベース部２からなる支持駆動部（構造部）１ａの共振振動の振幅よりも大きくなるように形成されている。また、溝部２ｄの幅ｗ１は、ベース部２の半径よりも短くすることが好ましい。
The depth d1 of the
図２に示すように、ベース部２と支持軸５との間には、取付部１０１ａから保持部２ａへの振動を抑制するための間隙（振動抑制部）２ｅが設けられている。間隙２ｅは、支持軸５と平行な方向に、ベース部２の保持部２ａ側の端部から溝部２ｄの取付部１０１ａ側の縁と同様の位置まで設けられている。また、間隙２ｅの幅ｗ２は、溝部２ｄの幅ｗ１と同様に、ベース部２の振動の振幅よりも大きく、後述する支持駆動部１ａの共振振動の振幅よりも大きくなるように形成されている。
As shown in FIG. 2, a gap (vibration suppressing portion) 2 e for suppressing vibration from the
図３は図１に示す駆動装置１の支持駆動部１ａの斜視図であり、図４はその平面図である。
図３及び図４に示すように、駆動駒３は、断面が山形の六角柱形状を有する先端部３ａと略直方体形状を有する基部３ｂと、を有している。先端部３ａは例えばステンレス鋼等により形成され、基部３ｂは例えば軽金属合金等により形成されている。基部３ｂは保持部２ａによって支持軸５と平行な方向に駆動可能に支持され、先端部３ａは保持部２ａから突出してロータ４を支持するようになっている。先端部３ａは、ロータ４に接触する上面の面積が基部３ｂ側の底面の面積よりも小さくなる先細状の形状に設けられている。
3 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図４に示すように、駆動駒３の幅ｗ３方向（第１の方向）には、駆動駒３の基部３ｂを幅ｗ３方向の両側から挟みこむ一対の第１圧電素子６，６が二対設けられている。駆動駒３の幅方向ｗ３は、支持軸５に垂直でロータ４の回転方向Ｒに沿う方向であって、ベース部２の平面視における中心線ＣＬと略垂直な方向である。第１圧電素子６は保持部２ａの深さｄ２方向に沿って延びる細長い長方形状の形状に形成され、基部３ｂと保持部２ａとの間に挟持されている。これにより、第１圧電素子６はベース部２に設けられた溝部２ｄ（図１、図２参照）とロータ４との間に配置されている。
As shown in FIG. 4, in the width w3 direction (first direction) of the
第１圧電素子６は、例えば導電性の接着剤により駆動駒３の基部３ｂと保持部２ａとに接着されている。また、ベース部２の中心を通る中心線ＣＬと略平行な駆動駒３の奥行ｐ１方向に配置された２つの第１圧電素子６，６は互いに略平行になっている。各々の第１圧電素子６の形状及び寸法は全て略等しくなっている。
The first
図３に示すように、駆動駒３の基部３ｂと先端部３ａとの間には、一対の第２圧電素子７，７が互いに略平行に設けられている。第２圧電素子７は、駆動駒３の幅ｗ３方向と略平行に延びる細長い長方形状に形成されている。第２圧電素子７は、先端部３ａの底面と基部３ｂの上面との間に挟持され、例えば導電性の接着剤により先端部３ａの底面と基部３ｂの上面とに接着されている。各々の第２圧電素子７の形状及び寸法は全て略等しくなっている。
As shown in FIG. 3, a pair of second
第１圧電素子６及び第２圧電素子７は例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）により形成され、その振動モードは厚み滑り振動である。すなわち、第１圧電素子６は、駆動駒３を、支持軸５と略平行な保持部２ａの深さｄ２方向に、ベース部２に対して相対的に駆動させる。第２圧電素子７は駆動駒３の先端部３ａを駆動駒３の幅ｗ３方向（第３の方向）に、基部３ｂ及びベース部２に対して相対的に駆動させる。すなわち、本実施形態では、第１圧電素子６が駆動駒３を挟み込む方向（第１の方向）と、第２圧電素子７が駆動駒３の先端部３ａを駆動させる方向（第３の方向）とが略等しくなっている。
The first
これら複数の第１圧電素子６、第２圧電素子７、駆動駒３、及びベース部２により、ロータ４を支持し、かつロータ４を駆動駒３及びベース部２と相対的に駆動させる支持駆動部１ａが構成されている。
The plurality of first
図３に示すように、保持部２ａはベース部２の端部に設けられ、ベース部２に王冠状の凹凸を形成している。図４に示すように、保持部２ａはベース部２の周方向の略６０°毎に均等に形成されている。保持部２ａは平面視でベース部２の中心を通る中心線ＣＬと略平行に設けられた一対の支持面２ｆ，２ｆを備えている。支持面２ｆは、駆動駒３の基部３ｂを、ベース部２の中心線ＣＬと略垂直な保持部２ａの幅ｗ４方向（第１の方向）の両側から一対の第１圧電素子６，６を介して挟み込むように保持している。
As shown in FIG. 3, the holding
図５（ａ）は保持部２ａ及び駆動駒３を拡大した組立正面図であり、図５（ｂ）は保持部２ａ及び駆動駒３を拡大した正面図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ベース部２に設けられた凹状の保持部２ａの支持面２ｆは、図２に示す支持軸５と略平行な保持部２ａの深さｄ２方向（第２の方向）に対して傾斜させて設けられている。
FIG. 5A is an enlarged front view of the holding
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the
支持面２ｆは、図１に示す駆動駒３の先端部３ａに支持されたロータ４からの距離が遠ざかるほど、対向する支持面２ｆ，２ｆ同士の間隔が漸次狭くなるように傾斜している。換言すると、保持部２ａは底面２ｇに近づくほど幅ｗ４が狭くなっている。保持部２ａの深さｄ２方向に対する支持面２ｆの傾斜角度αは、各部材の寸法や公差等の関係から、２°以上６°以下であることが好ましい。本実施形態における支持面の傾斜角度αは４°である。
The
また、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、支持面２ｆに対向する駆動駒３の基部３ｂの側面３ｃは、支持面２ｆと同様に、支持軸５と略平行な駆動駒３の高さｈ１方向（第２の方向）に対して傾斜させて設けられている。これにより、駆動駒３の基部３ｂの側面３ｃは支持面２ｆと略平行に設けられている。ここで、基部３ｂの保持部２ａの底面２ｇ側の端部における基部３ｂ及び一対の第１圧電素子６，６の幅ｗ５は、保持部２ａの開口部における幅ｗ４よりも小さく、保持部２ａの深さｄ２方向の途中における幅ｗ４’よりも大きくなっている。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
そのため、駆動駒３の基部３ｂ及び一対の第１圧電素子６，６を保持部２ａに保持させると、図５（ｂ）に示すように、駆動駒３の底面３ｄと保持部２ａの底面２ｇとが離間した状態で、基部３ｂが保持部２ａの幅ｗ４方向の両側から一対の第１圧電素子６，６を介して支持面２ｆによって支持される。すなわち、支持面２ｆは、駆動駒３を保持部２ａの幅ｗ４方向（第１の方向）の両側から支持するとともに、支持軸５と略平行な保持部２ａの深さｄ２方向（第２の方向）において位置決めをするように、深さｄ２方向に対して傾斜させて設けられている。
Therefore, when the
図３及び図４に示すように、本実施形態の駆動駒３は先端部３ａと基部３ｂとの間に一対の第２圧電素子７，７を備え、基部３ｂの側面に一対の第１圧電素子６，６を二対備えている。駆動装置１は、この駆動駒３及び二対の第１圧電素子６を３つ備えた駆動駒３の組を、第１組及び第２組の二組備えている。第１組の駆動駒３１と第２組の駆動駒３２とは同一の円周上に配置されている。また、各々の組の駆動駒３１，３２はロータ４の回転方向Ｒにそれぞれ均等に配置され、異なる組の駆動駒３１，３２が回転方向Ｒに交互に（順番に）配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the driving
図６（ａ）は第１圧電素子６の模式的な配線図であり、図６（ｂ）は第２圧電素子７の模式的な配線図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、本実施形態の駆動装置１は、第１圧電素子６及び第２圧電素子７の各々に電圧を供給する電源部１０を備えている。電源部１０は、図３及び図４に示す第１組及び第２組のそれぞれの駆動駒３１，３２の先端部３１ａ，３２ａが、順次、図１及び図２に示すロータ４との接触、ロータ４の回転方向Ｒへの送り、ロータ４からの離間、ロータ４の回転方向Ｒと逆方向の戻り、を繰り返すように第１圧電素子６及び第２圧電素子７に電圧を供給する。
FIG. 6A is a schematic wiring diagram of the first
As shown in FIGS. 6A and 6B, the driving
図６（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の各々が備える第１圧電素子６１は、第１配線１１を介して電源部１０の第１端子Ｔ１に接続されている。第２組の駆動駒３２の各々が備える第１圧電素子６２は、第２配線１２を介して電源部１０の第２端子Ｔ２に接続されている。
図６（ｂ）に示すように、第１組の駆動駒３１の各々が備える第２圧電素子７１は、第３配線１３を介して電源部１０の第３端子Ｔ３に接続されている。第２組の駆動駒３２の各々が備える第２圧電素子７２は、第４配線１４を介して電源部１０の第４端子Ｔ４に接続されている。
また、図６(ａ)及び図６（ｂ）において図示は省略するが、駆動駒３１，３２の基部３１ｂ，３２ｂは接地されている。
As shown in FIG. 6A, the first
As shown in FIG. 6B, the second
Although not shown in FIGS. 6A and 6B, the
図７は、電源部１０が各端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に発生させる電圧のタイミングチャートの一例である。
図７に示すように、電源部１０は第１端子Ｔ１にPhase１〜Phase２の間は−１．０Ｖの電圧を発生させ、Phase３〜Phase７の５Phaseは１．０Ｖの電圧を発生させ、Phase８〜Phase１０の３Phaseは−１．０Ｖの電圧を発生させる。以降のPhaseでは、１．０Ｖの電圧を５Phase発生させ、−１．０Ｖの電圧を３Phase発生させることを繰り返す。すなわち、電源部１０は、第１端子に８Phaseを一周期とする電圧を発生させる。
FIG. 7 is an example of a timing chart of voltages generated by the
As shown in FIG. 7, the
電源部１０は、第２端子Ｔ２に、第１端子Ｔ１に発生させる電圧と１８０°の位相差を有し、第１端子Ｔ１に発生させる電圧と同様の８Phaseを一周期とする電圧を発生させる。すなわち、第１端子に発生する電圧と、第２端子に発生する電圧とは、半周期分の４Phaseの位相差を有している。
The
電源部１０は、Phase１において第３端子Ｔ３に発生させる電圧を０Ｖに維持し、Phase２において−３．０Ｖの電圧を発生させ、Phase３〜Phase８までの各Phaseにいおいて電圧を１．０Ｖずつ増加させる。以降のPhaseでは、このPhase１〜Phase８の電圧の発生パターンを繰り返す。すなわち、電源部１０は、第３端子Ｔ３に８Phaseを一周期とする電圧を発生させる。
The
電源部１０は、第４端子Ｔ４に、第３端子Ｔ３に発生させる電圧と１８０°の位相差を有し、第３端子Ｔ３に発生させる電圧と同様の８Phaseを一周期とする電圧を発生させる。すなわち、第３端子に発生する電圧と、第４端子に発生する電圧とは、半周期分の４Phaseの位相差を有している。
The
本実施形態では、電源部１０が第１圧電素子６及び第２圧電素子７に供給する電圧の周波数は、第１圧電素子６、第２圧電素子７、駆動駒３、及びベース部２からなる支持駆動部（構造部）１ａの共振振動の振動数と略等しくなっている。
In the present embodiment, the frequency of the voltage supplied from the
次に、本実施形態の駆動装置１の作用について、図８〜図１１を用いて説明する。
図８〜図１０は、第１組と第２組の駆動駒３１，３２の動作とロータ４の動作を示す拡大正面図である。
図１１は、第１組及び第２組の駆動駒３２の先端部３２ａの各軸方向の変位と時間ｔの関係を示すグラフである。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、Ｙ軸方向におけるロータ４との接触位置ｙ１を破線で表している。
Next, the effect | action of the
8 to 10 are enlarged front views showing the operation of the first and second sets of
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the displacements in the respective axial directions of the
図８（ａ）〜図１０（ａ）では、ロータ４の回転方向Ｒに沿う第１組の駆動駒３の幅ｗ３１方向（第１の方向）をＸ１方向、支持軸５に平行な方向（第２の方向）をＹ方向とする直交座標系を用いて説明する。図８（ｂ）〜図１０（ｂ）では、ロータ４の回転方向Ｒに沿う第２組の駆動駒３２の幅ｗ３２方向（第１の方向）をＸ２方向、支持軸５に平行な方向（第２の方向）をＹ方向とする直交座標系を用いて説明する。
In FIG. 8A to FIG. 10A, the width w31 direction (first direction) of the first set of
（Phase０）
電源部１０は、図７に示すように、Phase０において、各端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に電圧を発生させず（０Ｖ）、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す第１圧電素子６及び第２圧電素子７に０Ｖの電圧を供給している（電圧を供給していない）状態である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、Phase０において、第１組の駆動駒３１と第２組の駆動駒３２はそれぞれ先端部３１ａ，３２ａの上面がロータ４に接した状態で静止している。ロータ４は駆動駒３１，３２の先端部３１ａ，３２ａに支持された状態で静止している。
(Phase 0)
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIGS. 8A and 8B, in
（Phase１）
電源部１０は、図７に示すように、Phase１において、第１端子Ｔ１に−１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して電圧を供給する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase１において、第３端子Ｔ３の電圧を０Ｖに維持し、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第２配線１２を介して０Ｖの電圧を供給する。
(Phase 1)
As shown in FIG. 7, the
すると、図８（ａ）に示すように、Phase１において、第１組の駆動駒３１を駆動する第１圧電素子６１が厚み滑り変形し、駆動駒３１の基部３１ｂを保持部２ａの支持面２ｆに対してＹ方向のベース部２側（Ｙ軸負方向側）へ移動させる（図１１（ａ）、Phase１参照）。また、図８（ａ）に示すように、Phase１において、第２圧電素子７１は変形せず、先端部３１ａはＸ１方向へは移動しない（図１１（ｃ）、Phase１参照）。これにより、駆動駒３１の先端部３１ａがＹ軸負方向側へ移動し、ロータ４から離間する。
Then, as shown in FIG. 8A, in
電源部１０は、図７に示すように、Phase１において、第２端子Ｔ２に１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して電圧を供給する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase１において、第４端子Ｔ４の電圧を０Ｖに維持し、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２には第４配線を介して０Ｖの電圧を供給する。
As shown in FIG. 7, the
すると、図８（ｂ）に示すように、Phase１において、第２組の駆動駒３２を駆動する第１圧電素子６２が厚み滑り変形し、駆動駒３２の基部３２ｂを保持部２ａの支持面２ｆに対してＹ方向のロータ４側（Ｙ軸正方向側）へ移動させる（図１１（ｂ）、Phase１参照）。また、図８（ｂ）に示すように、Phase１において、第２圧電素子７２は変形せず、先端部３２ａはＸ２方向へは移動しない（図１１（ｄ）、Phase１参照）。これにより、駆動駒３２がＹ軸正方向側へ移動して、先端部３２ａがロータ４をＹ軸正方向側へ押し上げる。
Then, as shown in FIG. 8B, in
すなわち、Phase１においては、図８（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａはＹ軸負方向側へ移動してロータ４から離間する。同時に、図８（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａはロータ４に当接してロータ４を支持しつつ、ロータ４をＹ軸正方向側へ押し上げる。
That is, in
（Phase２）
電源部１０は、図７に示すように、Phase２において、第１端子Ｔ１の電圧を−１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase２において、第３端子Ｔ３に−３．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第３配線１３を介して電圧を供給する。
(Phase 2)
As shown in FIG. 7, the
すると、図８（ａ）に示すように、Phase２において、第１組の駆動駒３１をＹ方向に駆動する第１圧電素子６１の変形が維持されて先端部３１ａがロータ４から離間した状態が維持される（図１１（ａ）、Phase２参照）。この状態で、図８（ａ）に示すように、Phase２において、第２圧電素子７１が厚み滑り変形し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸負方向側へ移動する（図１１（ｃ）参照）。このときの先端部３１ａの移動量は第２圧電素子７１に供給される電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 8A, in
電源部１０は、図７に示すように、Phase２において、第２端子Ｔ２の電圧を１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase２において、第４端子Ｔ４に１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して電圧を供給する。
As shown in FIG. 7, the
すると、図８（ｂ）に示すように、Phase２において、第２組の駆動駒３２をＹ方向に駆動する第１圧電素子６２の変形が維持されて先端部３ａがロータ４に接触した状態が維持される（図１１（ｂ）、Phase２参照）。この状態で、図８（ｂ）に示すように、Phase２において、第２圧電素子７２が厚み滑り変形し、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸正方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase２参照）。このときの先端部３２ａの移動量は電圧の絶対値に比例するため、第１組の先端部３１ａのＸ１軸負方向側への移動量と比較して小さくなる。
Then, as shown in FIG. 8B, in
すなわち、Phase２においては、図８（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａのＸ２軸正方向側への移動により、先端部３２ａの上面からロータ４の下面に摩擦力が作用する。ここで、第２組の駆動駒３２は図３及び図４に示すようにロータ４の回転方向Ｒに沿ってベース部２の周方向に配置され、先端部３２ａはロータ４の回転方向Ｒに沿う駆動駒３２の幅ｗ３２方向（Ｘ２方向）に変位する。そのため、ロータ４は駆動駒３２の先端部３２ａによって回転方向Ｒに駆動され、図１及び図２に示す支持軸５を中心とする回転を開始する。
That is, in
（Phase３）
電源部１０は、図７に示すように、Phase３において、第１端子Ｔ１に正負が逆転した１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して電圧を供給する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase３において、第３端子Ｔ３に−２．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第３配線１３を介して電圧を供給する。
(Phase 3)
As shown in FIG. 7, the
すると、図８（ａ）に示すように、Phase３において、第１組の駆動駒３１を駆動する第１圧電素子６１が逆方向に厚み滑り変形し、駆動駒３１の基部３１ｂをＹ軸正方向側へ移動させる（図１１（ａ）、Phase３参照）。同時に、図８（ａ）に示すように、Phase３において、第２圧電素子７１のＸ１軸負方向側への変形量が減少し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸正方向側へ移動する（図１１（ｃ）、Phase３参照）。このときの移動量はPhase３で新たに供給された−２．０ＶとPhase２で供給されていた−３．０Ｖとの電圧の差に比例する。
Then, as shown in FIG. 8A, in
電源部１０は、図７に示すように、Phase３において、第２端子Ｔ２の電圧を維持し、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase３において、第４端子Ｔ４に２．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して電圧を供給する。
As shown in FIG. 7, the
すると、図８（ｂ）に示すように、Phase３において、第２組の駆動駒３２を駆動する第１圧電素子６２の変形が維持されて先端部３２ａがロータ４に接触した状態が維持される（図１１（ｂ）、Phase３参照）。この状態で、図８（ｂ）に示すように、Phase３において、第２圧電素子７２が厚み滑り変形し、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸正方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase３参照）。このときの移動量はPhase３で新たに供給された２．０ＶとPhase２で供給されていた１．０Ｖとの電圧の差の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 8B, in
すなわち、Phase３においては、図８（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａは、ロータ４の回転方向Ｒに沿うＸ１軸正方向側へ移動しながらＹ軸正方向側へ移動してロータ４に接近する。同時に、図８（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａはロータ４に当接してロータ４を支持しつつ、第１組の駆動駒３１と同様にロータ４を回転方向Ｒへ駆動する。
That is, in
（Phase４）
電源部１０は、図７に示すように、Phase４において、第１端子Ｔ１の電圧を１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase４において、第３端子Ｔ３に−１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第３配線１３を介して電圧を供給する。
(Phase 4)
As shown in FIG. 7, the
すると、図９（ａ）に示すように、Phase４において、第１組の駆動駒３１をＹ軸正方向側に駆動する第１圧電素子６１の変形が進行して先端部３１ａがロータ４に当接する（図１１（ａ）、Phase４参照）。同時に、図９（ａ）に示すように、Phase４において、第２圧電素子７１のＸ１軸負方向側への変形量が減少し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸正方向側へ移動する（図１１（ｃ）、Phase４参照）。このときの移動量はPhase４で新たに供給された−１．０ＶとPhase３で供給されていた−２．０Ｖとの電圧の差の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 9A, in
電源部１０は、図７に示すように、Phase４において、第２端子Ｔ２に正負が逆転した−１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して電圧を供給する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase４において、第４端子Ｔ４に３．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して電圧を供給する。
As shown in FIG. 7, the
すると、図９（ｂ）に示すように、Phase４において、第２組の駆動駒３２を駆動する第１圧電素子６２が逆方向に厚み滑り変形し、駆動駒３２の基部３２ｂをＹ軸負方向側へ移動させる（図１１（ｂ）、Phase４参照）。同時に、図９（ｂ）に示すように、Phase４において、第２圧電素子７２のＸ２軸正方向側への変形量が増加し、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸正方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase４参照）。このときの移動量はPhase４で新たに供給された３．０ＶとPhase２で供給されていた２．０Ｖとの電圧の差の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 9B, in
すなわち、Phase４においては、図９（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａはロータ４の回転方向Ｒに沿うＸ１軸正方向側に移動しながらロータ４に当接し、ロータ４を支持して回転方向Ｒへ駆動させる。同時に、図９（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａはロータ４の回転方向Ｒへ沿うＸ２軸正方向側へ移動しながら、Ｙ軸負方向側へ移動してロータ４から離間する。これにより、第１組及び第２組の駆動駒３１，３２の先端部３１ａ，３２ａによってロータ４を回転方向Ｒに駆動させつつ、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａから第１組の駆動駒３１の先端部３１ａへロータ４が受け渡される。
That is, in
このとき、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、Phase４において、双方の駆動駒３１，３２が、極めて短時間、ロータ４から離間する場合がある。このような場合であっても、ロータ４はその慣性によりＹ方向の変位を殆どすることなく、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａによって支持されていた位置に留まる。そのため、ロータ４はＹ方向の略一定の位置が維持され、回転方向Ｒに駆動された状態で、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａによりＹ方向に支持され、回転方向Ｒへ駆動される。これにより、ロータ４はＹ方向の略一定の位置で支持軸５を中心として回転を継続する。
At this time, as shown in FIG. 11A and FIG. 11B, in
（Phase５）
電源部１０は、図７に示すように、Phase５において、第１端子Ｔ１の電圧を１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase５において、第３端子Ｔ３に発生させる電圧を０Ｖにし、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第３配線１３を介して供給する電圧を０Ｖにする。
(Phase 5)
As shown in FIG. 7, the
すると、図９（ａ）に示すように、Phase５において、第１組の駆動駒３１をＹ方向に駆動する第１圧電素子６１の変形が維持されて、先端部３１ａがロータ４に接触した状態が維持される（図１１（ａ）、Phase５参照）。この状態で、図９（ａ）に示すように、Phase５において、第２圧電素子７１が元の形状に戻り、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸正方向側へ移動する（図１１（ｃ）、Phase５参照）。このときの先端部３１ａの移動量はPhase４において第２圧電素子７１に供給されていた電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 9A, in
電源部１０は、図７に示すように、Phase５において、第２端子Ｔ２の電圧を−１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase５において、第４端子Ｔ４に発生させる電圧を０Ｖにし、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して供給する電圧を０Ｖにする。
As shown in FIG. 7, the
すると、図９（ｂ）に示すように、Phase５において、第２組の駆動駒３２をＹ方向に駆動する第１圧電素子６２の変形が進行して、先端部３２ａがロータ４からさらに離間する（図１１（ｂ）Phase５参照）。同時に、図９（ｂ）に示すように、Phase５において、第２圧電素子７２が元の形状に戻り、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸負方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase５参照）。このときの先端部３２ａの移動量はPhase４において第２圧電素子７２に供給されていた電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 9B, in
すなわち、Phase５においては、図９（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａはロータ４に当接した状態を維持してロータ４を支持しつつ、Ｘ１軸正方向側に移動してロータ４を回転方向Ｒへ駆動させる。同時に、図９（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａはＹ軸負方向側へ移動してロータ４から離間した状態を維持しつつ、基部３２ｂ及びベース部２に対してロータ４の回転方向Ｒと逆のＸ２軸負方向側へ移動する。
That is, in
（Phase６）
電源部１０は、図７に示すように、Phase６において、第１端子Ｔ１の電圧を１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase６において、第３端子Ｔ３に１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第３配線１３を介して電圧を供給する。
(Phase 6)
As shown in FIG. 7, the
すると、図９（ａ）に示すように、Phase６において、第１組の駆動駒３１をＹ方向に駆動する第１圧電素子６１の変形が維持されて、先端部３１ａがロータ４に接触した状態が維持される（図１１（ａ）、Phase６参照）。この状態で、図９（ａ）に示すように、Phase６において、第２圧電素子７１が厚み滑り変形し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸正方向側へ移動する（図１１（ｃ）、Phase６参照）。このときの移動量はPhase６で新たに供給された電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 9A, in
電源部１０は、図７に示すように、Phase６において、第２端子Ｔ２の電圧を−１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase６において、第４端子Ｔ４に−３．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して電圧を供給する。
As shown in FIG. 7, the
すると、図９（ｂ）に示すように、Phase６において、第２組の駆動駒３２をＹ方向に駆動する第１圧電素子６２の変形が維持されて、先端部３２ａがロータ４から離間した状態が維持される（図１１（ｂ）、Phase６参照）。この状態で、図９（ｂ）に示すように、Phase６において、第２圧電素子７２が厚み滑り変形し、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸負方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase６参照）。このときの先端部３２ａの移動量は第２圧電素子７２に供給される電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 9B, in
すなわち、Phase６においては、図９（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａはロータ４に当接した状態を維持してロータ４を支持しつつ、Ｘ１軸正方向側に移動してロータ４を回転方向Ｒへ駆動する。同時に、図９（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａは、ロータ４から離間した状態を維持しつつ、基部３２ｂ及びベース部２に対してロータ４の回転方向Ｒと逆のＸ２軸負方向側へさらに移動する。
That is, in
（Phase７）
電源部１０は、図７に示すように、Phase７において、第１端子Ｔ１の電圧を１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase７において、第３端子Ｔ３に２．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第３配線１３を介して電圧を供給する。
(Phase7)
As shown in FIG. 7, the
すると、図９（ａ）に示すように、Phase７において、第１組の駆動駒３１を駆動する第１圧電素子６１の変形が維持されて、先端部３１ａがロータ４に接触した状態が維持される（図１１（ａ）、Phase７参照）。この状態で、図９（ａ）に示すように、Phase７において、第２圧電素子７１が厚み滑り変形し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸正方向側へ移動する（図１１（ｃ）、Phase７参照）。このときの移動量はPhase７で新たに供給された２．０ＶとPhase６で供給されていた１．０Ｖとの電圧の差の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 9A, in
電源部１０は、図７に示すように、Phase７において、第２端子Ｔ２に正負が逆転した１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して電圧を供給する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase７において、第４端子Ｔ４に−２．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して電圧を供給する。
As shown in FIG. 7, the
すると、図９（ｂ）に示すように、Phase７において、第２組の駆動駒３２を駆動する第１圧電素子６２が逆方向に厚み滑り変形し、駆動駒３２の基部３２ｂをＹ軸正方向側へ移動させる（図１１（ｂ）、Phase７参照）。同時に、図９（ｂ）に示すように、Phase７において、第２圧電素子７２のＸ２軸負方向側への変形量が減少し、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸正方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase７参照）。このときの移動量はPhase７で新たに供給された−２．０ＶとPhase６で供給されていた−３．０Ｖとの電圧の差の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 9B, in
すなわち、Phase７においては、図９（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａはロータ４に当接した状態を維持してロータ４を支持しつつ、ロータ４を回転方向Ｒへ駆動する。同時に、図９（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａは、ロータ４の回転方向Ｒに沿うＸ２軸正方向側へ移動しながらＹ軸正方向側へ移動してロータ４に接近する。
That is, in
（Phase８）
電源部１０は、図７に示すように、Phase８において、第１端子Ｔ１に正負が逆転した−１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第１配線１１を介して電圧を供給する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase８において、第３端子Ｔ３に３．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第３配線１３を介して電圧を供給する。
(Phase8)
As shown in FIG. 7, the
すると、図１０（ａ）に示すように、Phase８において、第１組の駆動駒３１を駆動する第１圧電素子６１が逆方向に厚み滑り変形し、駆動駒３の基部３ｂをＹ軸負方向側へ移動させる（図１１（ａ）、Phase８参照）。同時に、図１０（ａ）に示すように、Phase８において、第２圧電素子７１のＸ１軸正方向側への変形量が増加し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸正方向側へ移動する（図１１（ｃ）、Phase８参照）。このときの移動量はPhase８で新たに供給された３．０ＶとPhase７で供給されていた２．０Ｖとの電圧の差の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 10A, in Phase 8, the first
電源部１０は、図７に示すように、Phase８において、第２端子Ｔ２の電圧を１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase８において、第４端子Ｔ４に−１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して電圧を供給する。
As shown in FIG. 7, the
すると、図１０（ｂ）に示すように、Phase８において、第２組の駆動駒３２をＹ方向に駆動する第１圧電素子６２の変形が進行して、先端部３２ａがロータ４に当接する（図１１（ｂ）、Phase８参照）。同時に、図１０（ｂ）に示すように、Phase８において、第２圧電素子７２のＸ２軸負方向側への変形量が減少し、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸正方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase８参照）。このときの移動量はPhase８で新たに供給された−１．０ＶとPhase７で供給されていた−２．０Ｖとの電圧の差の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 10B, in Phase 8, the deformation of the first
すなわち、Phase８においては、図１０（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａはロータ４の回転方向Ｒへ沿うＸ１軸正方向側へ移動しながら、Ｙ軸負方向側へ移動してロータ４から離間する。同時に、図１０（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａはロータ４の回転方向Ｒに沿うＸ２軸正方向側に移動しながらロータ４に当接し、ロータ４を支持して回転方向Ｒへ駆動させる。これにより、第１組及び第２組の駆動駒３１，３２の先端部３１ａ，３２ａによってロータ４を回転方向Ｒに駆動させつつ、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａから第２組の駆動駒３２の先端部３２ａへロータ４が受け渡される。
That is, in Phase 8, as shown in FIG. 10A, the
このとき、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、Phase８において、双方の駆動駒３１，３２が、極めて短時間、ロータ４から離間する場合がある。このような場合であっても、ロータ４はその慣性によりＹ方向の変位を殆どすることなく、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａによって支持されていた位置に留まる。そのため、ロータ４はＹ方向の略一定の位置が維持され、回転方向Ｒに駆動された状態で、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａによりＹ方向に支持され、回転方向Ｒへ駆動される。これにより、ロータ４はＹ方向の略一定の位置で支持軸５を中心として回転を継続する。
At this time, as shown in FIGS. 11A and 11B, in Phase 8, both the
（Phase９）
電源部１０は、図７に示すように、Phase９において、第１端子Ｔ１の電圧を−１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase９において、第３端子Ｔ３に発生させる電圧を０Ｖにし、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第３配線１３を介して供給する電圧を０Ｖにする。
(Phase9)
As shown in FIG. 7, the
すると、図１０（ａ）に示すように、Phase９において、第１組の駆動駒３１をＹ方向に駆動する第１圧電素子６１の変形が進行して、先端部３１ａがロータ４からさらに離間する（図１１（ａ）、Phase９参照）。同時に図１０（ａ）に示すように、Phase９において、第２圧電素子７１が元の形状に戻り、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸負方向側へ移動する（図１１（ｃ）、Phase９参照）。このときの先端部３１ａの移動量はPhase８において第２圧電素子７に供給されていた電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 10A, in Phase 9, the deformation of the first
電源部１０は、図７に示すように、Phase９において、第２端子Ｔ２の電圧を１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase９において、第４端子Ｔ４に発生させる電圧を０Ｖにし、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して供給する電圧を０Ｖにする。
As shown in FIG. 7, the
すると、図１０（ｂ）に示すように、Phase９において、第２組の駆動駒３２をＹ方向に駆動する第１圧電素子６２の変形が維持されて、先端部３２ａがロータ４に接触した状態が維持される（図１１（ｂ）、Phase９参照）。この状態で、図１０（ｂ）に示すように、Phase９において、第２圧電素子７２が元の形状に戻り、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸正方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase９参照）。このときの先端部３２ａの移動量はPhase８において第２圧電素子７２に供給されていた電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 10B, in Phase 9, the deformation of the first
すなわち、Phase９においては、図１０（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａはＹ軸負方向側へ移動してロータ４から離間した状態を維持しつつ、ロータ４の回転方向Ｒと逆のＸ１軸負方向側へ移動する。同時に、図１０（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａはロータ４に当接した状態を維持してロータ４を支持しつつ、ロータ４の回転方向Ｒに沿うＸ１軸正方向側に移動してロータ４を回転方向Ｒへ駆動させる。
That is, in Phase 9, as shown in FIG. 10A, the
（Phase１０）
電源部１０は、図７に示すように、Phase１０において、第１端子Ｔ１の電圧を−１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１に第１配線１１を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase１０において、第３端子Ｔ３に−３．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第１組の駆動駒３１の第２圧電素子７１に第３配線１３を介して電圧を供給する。
(Phase10)
As shown in FIG. 7, the
すると、図１０（ａ）に示すように、Phase１０において、第１組の駆動駒３１をＹ方向に駆動する第１圧電素子６１の変形が維持されて、先端部３１ａがロータ４から離間した状態が維持される（図１１（ａ）、Phase１０参照）。この状態で、図１０（ａ）に示すように、Phase１０において、第２圧電素子７１が厚み滑り変形し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸負方向側へ移動する（図１１（ｃ）、Phase１０参照）。このときの先端部３１ａの移動量は第２圧電素子７１に供給される電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 10A, in
電源部１０は、図７に示すように、Phase１０において、第２端子Ｔ２の電圧を１．０Ｖに維持し、図６（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２に第２配線１２を介して供給する電圧を維持する。また、電源部１０は、図７に示すように、Phase１０において、第４端子Ｔ４に１．０Ｖの電圧を発生させ、図６（ｂ）に示す第２組の駆動駒３２の第２圧電素子７２に第４配線１４を介して電圧を供給する。
As shown in FIG. 7, the
すると、図１０（ｂ）に示すように、Phase１０において、第２組の駆動駒３２をＹ方向に駆動する第１圧電素子６２の変形が維持されて、先端部３２ａがロータ４に接触した状態が維持される（図１１（ｂ）、Phase１０参照）。この状態で、図１０（ｂ）に示すように、Phase１０において、第２圧電素子７２が厚み滑り変形し、先端部３２ａが基部３２ｂ及びベース部２に対してＸ２軸正方向側へ移動する（図１１（ｄ）、Phase１０参照）。このときの移動量はPhase１０で新たに供給された電圧の絶対値に比例する。
Then, as shown in FIG. 10B, in
すなわち、Phase１０においては、図１０（ａ）に示すように、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａは、ロータ４から離間した状態を維持しつつ、基部３１ｂ及びベース部２に対してＸ１軸負方向側へさらに移動する。同時に、図１０（ｂ）に示すように、第２組の駆動駒３２の先端部３２ａはロータ４に当接した状態を維持してロータ４を支持しつつ、ロータ４の回転方向Ｒに沿うＸ２軸正方向側に移動してロータ４を回転方向Ｒへ駆動する。
That is, in
Phase１１以降は、上記のPhase３からPhase１０までの動作と同様の動作が繰り返し行われ、ロータ４の回転が継続される。これにより、第１組の駆動駒３１の先端部３１ａと先端部３ａと第２組の駆動駒３２の先端部３２ａとによって交互に（順番に）ロータ４のＹ軸方向の支持及び回転方向Ｒの駆動がされ、ロータ４が支持軸５回りの回転を継続する。
After
本実施形態の駆動装置１は、各々の駆動駒３を支持軸５の平行な方向（第２の方向）へ駆動させる第１圧電体６と、駆動駒３の先端部３ａをロータ４の回転方向Ｒに沿う駆動駒３の幅ｗ３方向（第１の方向）へ駆動させる第２圧電素子７とが別個に独立して設けられている。そのため、それぞれの方向の振動を独立した振動として取り出すことができる。
In the
したがって、駆動駒３によりロータ４を回転させ、ロータ４と駆動駒３とを相対駆動させる際に、従来よりもロータ４を安定して回転させることができる。また、基部３ｂを挟み込む第１圧電素子６が互いに異なる方向に基部３ｂを駆動させる場合と比較して損失が発生し難く、エネルギー効率を向上させることができ、駆動装置１の出力を増大させることができる。
Therefore, when the
また、第１圧電素子６が駆動駒３の基部３ｂを幅ｗ３方向から挟み込み、第１圧電素子６が駆動駒３を幅ｗ３方向と異なる支持軸５に平行な方向へ駆動させるようになっている。また、基部３ｂを挟み込む一対の第１圧電素子６，６の寸法及び形状が略等しくなっている。これにより、駆動駒３の幅ｗ３方向の剛性を均等にすることができる。したがって、駆動駒３の基部３ｂの幅ｗ３方向の振動を抑制することができる。また、全ての第１圧電素子６及び第２圧電素子７を同一の形状及び寸法とすることで、製造を容易にして生産性を向上させることができる。
Further, the first
加えて、ベース部２には駆動駒３を支持軸５と平行な方向へ駆動可能に保持する保持部２ａが設けられている。保持部２ａには駆動駒３の幅ｗ３方向から駆動駒３の基部３ｂを支持する支持面２ｆが設けられている。そのため、支持面２ｆによって第１圧電素子６を支持し、第１圧電素子６を介して駆動駒３の基部３ｂを幅ｗ３方向から支持することができる。これにより、駆動駒３の幅ｗ３方向の剛性をより高め、駆動駒３の基部３ｂの幅ｗ３方向の振動を抑制することができる。
In addition, the
ここで、第１圧電素子６は、厚み方向の弾性係数（縦弾性係数）と変形方向の弾性係数（横弾性係数）との比が例えば約３：１程度である。したがって、駆動駒３の幅ｗ３方向の剛性を高め、基部３ｂの駆動方向の剛性を低くすることができる。これにより、基部３ｂの幅ｗ３方向の移動を防止して振動を抑制できる。また、基部３ｂの駆動方向の変位をしやすくすることができる。
Here, the first
また、保持部２ａの支持面２ｆは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、駆動駒３の支持軸５に平行な方向に傾斜して設けられ、ロータ４から離間して保持部２ａの底面２ｇに近づくほど、支持面２ｆ，２ｆ同士の幅ｗ４が狭くなっている。また、支持面２ｆ，２ｆ同士の幅ｗ４’は、底面２ｇよりもロータ４側で駆動駒３の基部３ｂと一対の第１圧電素子６の幅ｗ５よりも狭くなっている。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
そのため、駆動駒３の基部３ｂとそれを挟み込む第１圧電素子６，６をロータ４側から支持軸５に平行な方向に沿って保持部２ａの底面２ｇ側へ挿入すると、支持面２ｆの途中で基部３ｂと第１圧電素子６は、幅ｗ４方向から支持面２ｆによって挟み込まれて支持される。これにより、駆動駒３を、支持軸５と平行な方向に位置決めすることができる。また、支持面２ｆは、駆動駒３のロータ４側への駆動を規制しないので、駆動駒３をロータ４側へ駆動可能に保持することができる。
Therefore, when the
また、支持面２ｆに対向する駆動駒３の基部３ｂの側面３ｃは、支持面２ｆと同様に傾斜して支持面２ｆと略平行に設けられている。そのため、駆動駒３の基部３ｂと当該基部３ｂを挟み込む第１圧電素子６，６をロータ４側から支持軸５に平行な方向に沿って保持部２ａの底面２ｇ側へ挿入する際に、第１圧電素子６と保持部２ａの支持面２ｆを隙間なく接触させて、第１圧電素子６を支持面２ｆに圧着することができる。これにより、駆動駒３の基部３ｂの幅ｗ３方向の振動を抑制することができる。
Further, the
また、支持面２ｆの支持軸５と平行な方向に対する傾斜角度αが、２°以上６°以下であることから、駆動駒３の支持軸５と平行な方向における位置決め誤差を許容誤差の範囲に収めることが可能になる。ここで、傾斜角度αが２°よりも小さいと、位置決めの精度が低下するだけでなく製作が困難になる。また傾斜角度αが６°よりも大きいと、駆動駒３の支持軸５に平行な方向への駆動に悪影響が生じる。本実施形態では、傾斜角度αを４°とすることで、位置決め精度、製作性、及び駆動性を良好なものとすることができる。
Further, since the inclination angle α of the
また、駆動駒３が保持部２ａの支持面２ｆによって位置決めされた中立位置において、駆動駒３の基部３ｂの底面３ｄと保持部２ａの底面２ｇとが駆動駒３の基部３ｂの駆動方向である支持軸５に平行な方向に離間している。したがって、駆動駒３を中立位置からベース部２側へ駆動させることができる。さらに、本実施形態では、駆動駒３を中立位置からベース部２側へ駆動させたときにも、基部３ｂの底面３ｄと保持部２ａの底面２ｇとが離間するようになっている。したがって、駆動駒３をベース部２側へ駆動させたときに基部３ｂの底面３ｄと保持部２ａの底面２ｇとが衝突することを防止して、駆動駒３の駆動に衝突による悪影響が及ぶことを防止できる。
Further, in the neutral position where the
また、駆動駒３が、ロータ４を支持して回転方向Ｒに駆動させる先端部３ａと、一対の第１圧電素子６に挟み込まれた状態でベース部２の保持部２ａに保持された基部３ｂと、を備えている。さらに、駆動駒３は先端部３ａと基部３ｂとの間に、先端部３ａをロータ４の回転方向Ｒに沿う保持部２ａ及び駆動駒３の幅ｗ３方向に駆動する第２圧電素子７を備えている。
The driving
そのため、駆動駒３を幅ｗ３方向に駆動することで、ロータ４の下面と駆動駒３の先端部３ａとの間に回転方向Ｒの接線方向の摩擦力が作用し、ロータ４を回転方向Ｒに駆動することができる。また、第１圧電素子６及び第２圧電素子７をそれぞれ独立して制御することができる。これにより、駆動駒３の先端部３ａの支持軸５に沿う方向の駆動と、ロータ４の回転方向Ｒに沿う方向の駆動とを独立して制御することができる。
Therefore, by driving the
また、第１圧電素子６及び第２圧電素子７を同時に作動させ、駆動駒３の先端部３ａの支持軸５に沿う方向の駆動と、ロータ４の回転方向Ｒに沿う方向の駆動とを同時に行うことができる。
したがって、図８〜図１０に示すように、ロータ４と先端部３ａの接触時及び離間時に、駆動駒３の先端部３ａをロータ４の回転方向Ｒに沿って移動させ、ロータ４の回転を妨げることなく、第１組の駆動駒３１から第２組の駆動駒３２へロータ４の受け渡しを行うことができる。
Further, the first
Accordingly, as shown in FIGS. 8 to 10, when the
また、駆動駒３及びその基部３ｂを挟み込む二対の第１圧電素子６，６を３つ備えた駆動駒３の組が、第１組と第２組の二組構成されている。したがって、各組を異なるタイミングで駆動させることができる。また、各組の駆動駒３１，３２の先端部３１ａ，３２ａによってロータ４を３点支持することが可能となる。したがって、２点支持や４点以上の支持の場合と比較して、ロータ４の支持を安定して行うことができる。
In addition, two sets of driving
また、各組の駆動駒３１，３２はロータ４の回転方向Ｒに均等に配置され、第１組と第２組の駆動駒３１，３２が回転方向Ｒに交互に順番に配置されている。したがって、ロータ４を各組の駆動駒３１，３２によってバランスよく支持し、回転方向Ｒに効率よく駆動することができる。
また、駆動駒３の先端部３ａが駆動する方向は駆動駒３の基部３ｂが第１圧電素子６及び保持部２ａの支持面２ｆによって挟み込まれる方向と同一の方向となっている。したがって、駆動駒３の先端部３ａが送り駆動及び戻り駆動を行った場合に、駆動方向の前後から駆動駒３の基部３ｂを支持することができる。したがって、駆動駒３が支持軸５に平行な方向からずれることを抑制し、ロータ４の駆動に悪影響が及ぶことを防止できる。
The
The driving direction of the
また、電源部１０が、第１組及び第２組の駆動駒３１，３２に位相差を有する電圧を供給することで、各組の駆動駒３１，３２によってそれぞれロータ４を駆動することができる。
また、電源部１０が、各組の第１圧電素子６及び第２圧電素子７に供給する電圧の位相差を１８０°とすることで、第１組の駆動駒３１と第２組の駆動駒３２とによって交互に順番にロータ４を駆動させることができる。
Further, the
Further, the
また、電源部１０が、各組の第１圧電素子６及び第２圧電素子７に、駆動駒３の先端部３ａがロータ４との接触、駆動駒３の幅ｗ３方向への送り、ロータ４からの離間、駆動駒３の幅ｗ３方向の戻り、を順次繰り返すように電圧を供給することで、ロータ４の回転駆動を連続的に行うことができる。
また、電源部１０は、図７のPhase３，７，１４に示すように、第１端子Ｔ１に供給する電圧と第２端子Ｔ２に供給する電圧をオーバーラップさせている。これにより、第１組の駆動駒３１から第２組の駆動駒３２へのロータ４の受け渡しを連続的かつスムーズに行うことが可能になる。
In addition, the
Further, as shown in
また、電源部１０は、図７に示すように、駆動駒３の先端部３ａに幅ｗ３方向の送り駆動をさせる際に、第３端子Ｔ３及び第４端子Ｔ４に供給する電圧の増加率（傾き）と、戻り駆動をさせる際の電圧の減少率（傾き）とを、異ならせている。例えば第３端子Ｔ３において、先端部３ａを送り駆動させるPhase２〜Phase８までの各Phaseで電圧を１．０Ｖずつ上昇させ、先端部３ａを戻り駆動させるPhase９〜Phase１０までの各Phaseで電圧を３．０Ｖずつ減少させている。これにより、駆動駒３の先端部３ａの送り駆動の時間を戻り駆動の時間よりも長くすることができ、駆動駒３の先端部３ａとロータ４との接触時間を長くすることができる。したがって、駆動駒３の動力を、より効率よくロータ４に伝達することが可能になる。
Further, as shown in FIG. 7, the
また、電源部１０が第１圧電素子６及び第２圧電素子７に供給する電圧の周波数は、第１圧電素子６、第２圧電素子７、駆動駒３、及びベース部２からなる支持駆動部１ａの共振振動の振動数と略等しくなっている。そのため、駆動駒３の先端部３ａによるロータ４の送り駆動及び戻り駆動の振幅をより大きくすることができる。支持駆動部１ａの共振振動の周波数は、ベース部２、圧電素子、駆動駒３の先端部３ａ及び基部３ｂの材質を適切に選定することで調整することができる。
Further, the frequency of the voltage supplied from the
また、本実施形態では、図７に示すように、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２から各組の駆動駒３１，３２の第１圧電素子６１，６２に供給される電圧の周期と、第３端子Ｔ３及び第４端子Ｔ４から各組の第２圧電素子７１，７２に供給される電圧の周期とが等しくなっている。したがって、駆動駒３１，３２の支持軸５に平行な方向の駆動と、駆動駒３１，３２の幅ｗ３１，ｗ３２方向の先端部３１ａ，３２ａの駆動の振動数が等しくなる。これにより、支持軸５に平行な方向の駆動駒３１，３２の振幅と、駆動駒３１，３２の幅ｗ３１，ｗ３２方向の先端部３１ａ，３２ａの振幅を最大振幅とすることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the period of the voltage supplied from the first terminal T1 and the second terminal T2 to the first
また、駆動駒３の先端部３ａはロータ４の回転方向Ｒに沿う断面積がロータ４に近づくほど小さくなるように先細状に設けられている。したがって、先端部３ａを直方体状の形状に形成する場合と比較して先端部３ａとロータ４との接触面積を減少させ、先端部３ａの磨耗による先端部３ａの体積変化率を小さくすることができる。これにより、先端部３ａの磨耗による先端部３ａの重量の変化を小さくすることができ、駆動駒３の共振周波数の変化を小さくすることができる。また、先端部３ａを六角柱状の形状とすることで、その他の形状と比較して先端部３ａの剛性を高くすることができる。
The
また、支持軸５と略平行に設けられ駆動駒３の幅ｗ３方向と略垂直に交差するベース部２の側面２ｃに、溝部２ｄが形成されている。すなわち、溝部２ｄはベース部２を介して伝播する支持軸５と略平行な方向の振動に対して、略垂直に交差するように設けられている。そのため、溝部２ｄによって振動を吸収し、ベース部２による振動の伝播を減少させることができる。
また、第１圧電素子６が、ロータ４と溝部２ｄとの間に設けられている。したがって、ベース部２のロータ４と反対側から溝部２ｄを越えて伝播する振動を減少させることができる。
Further, a
The first
また、ベース部２の駆動駒３を保持する保持部２ａと反対側の端部が取付部１０１ａに固定され、溝部２ｄは駆動駒３よりも取付部１０１ａに近い位置に設けられている。そのため、取付部１０１ａの振動がベース部２に伝播した場合であっても、駆動駒３から比較的遠い位置で振動を減少させ、取付部１０１ａの振動が駆動駒３の駆動に悪影響を及ぼすことを防止できる。
The end of the
また、溝部２ｄの支持軸５に平行な方向の幅ｗ１は、ベース部２の振動の振幅よりも大きくなっている。そのため、溝部２ｄの両側のベース部２同士が衝突することを防止できる。
また、溝部２ｄの支持軸５に平行な方向の幅ｗ１は、ベース部２、駆動駒３、第１圧電素子６、及び第２圧電素子７からなる支持駆動部１ａの共振振動の振幅よりも大きくなっている。したがって、支持駆動部１ａが共振状態で振動した場合でも溝部２ｄの両側のベース部２同士が衝突することを防止できる。
Further, the width w1 of the
The width w1 of the
また、溝部２ｄの深さｄ１をベース部２の半径の４０％以上８０％以下とすることで、ベース部２の強度を十分に確保しつつ、十分な振動の伝播の抑制効果を得ることができる。
また、ベース部２と支持軸５との間に間隙２ｅが形成されているので、ベース部２から支持軸５に伝播する振動を減少させることができる。また、支持軸５からベース部２に伝播する振動を減少させることができる。したがって、駆動駒３及びロータ４の駆動に悪影響が及ぶことを防止できる。
In addition, by setting the depth d1 of the
In addition, since the
次に、本実施形態の駆動装置１を備えたレンズ鏡筒の一例として、交換レンズについて説明する。本実施形態の交換レンズは、図示しないカメラ本内とともにカメラシステムを形成するものであり、カメラ本体に着脱可能に装着されるようになっている。交換レンズは、公知のＡＦ（オートフォーカス）制御に応じて合焦動作を行うＡＦモードと、撮影者からの手動入力に応じて合焦動作を行うＭＦ（マニュアルフォーカス）モードとが切り替え可能になっている。
Next, an interchangeable lens will be described as an example of a lens barrel provided with the
図１２は、本実施形態の交換レンズ１００を示す分解斜視図である。
図１２に示すように、交換レンズ１００は、固定筒１０１と、外筒１０２と、フォーカス操作筒１０３と、駆動部１０４と、を備えている。図１２では図示を省略するが、固定筒１０１の内側には、レンズ群室及び保持筒に保持された３群構成のレンズ群が設けられている。各レンズ群は光軸方向に配置され、ズーム動作時に用いられる一対のレンズ群と、その間に設けられ合焦動作に用いられるレンズ群とにより構成されている。
FIG. 12 is an exploded perspective view showing the
As shown in FIG. 12, the
駆動部１０４は、ＡＦ制御時に図示しないＡＦ制御部からの信号に応じてフォーカス操作筒１０３を光軸回りに回転させる部分である。
駆動部１０４は、支持部１０５、駆動装置１、フォーカス操作筒側ギア１０３ａ、及び、カバー１０８を備えている。
The
The
支持部１０５は、駆動装置１を固定筒１０１に対して支持する部分である。支持部１０５は、取付部１０１ａ及び軸受部１０１ｂを備えている。
取付部１０１ａは、駆動装置１の一端側を支持するものである。取付部１０１ａは、固定筒１０１の外周面の一部からその外径側につば状に突き出して形成された部分であり、固定筒１０１に一体的に形成されている。
The
The
軸受部１０１ｂは、取付部１０１ａと同様に固定筒１０１の外周面の一部からその外径側に突出して固定筒１０１に一体的に形成され、駆動装置１のロータ４に一端側が固定された回転軸１０６の他端側を支持するように設けられている。
駆動装置１は、ベース部２の端部が取付部１０１ａに固定されている。
The bearing
As for the
回転軸１０６の一端側には出力側ギア１０７が設けられ、他端側はロータ４と一体的に固定されている。回転軸１０６は、駆動装置１の支持軸５（図２参照）と同軸上に独立して設けられている。出力側ギア１０７はフォーカス操作筒１０３に設けられたフォーカス操作筒側ギア１０３ａと噛み合っている。
カバー１０８は、上述した駆動装置１を保護するためのものであり、固定筒１０１に対して図示しないビス等によって固定されている。
交換レンズ１００は、外筒１０２を介してカメラ本体に着脱自在に設けられている。
An
The
The
交換レンズ１００は、ＡＦモードにおいて、例えばカメラ本体に設けられたＡＦ制御部からの信号に応じて駆動装置１の電源部１０が作動され、駆動装置１のロータ４が回転する。ロータ４の回転により、回転軸１０６が回転し、その回転によってフォーカス操作筒１０３を光軸回りに回転させる。フォーカス操作筒１０３はその回転によって不図示のフォーカス用カム機構を介して合焦動作に用いられるレンズ群を光軸方向に進退動作させる。以上により、交換レンズ１００においてＡＦ動作が行われる。
一方、ＭＦモードにおいては、フォーカス操作筒１０３が撮影者によって手動で光軸回りに回転操作される。フォーカス操作筒１０３は、ＡＦモードと同様にその回転によって合焦動作に用いられるレンズ群を光軸方向に進退動作させる。以上により、交換レンズ１００においてＭＦ動作が行われる。
In the
On the other hand, in the MF mode, the
以上説明したように、本実施形態の交換レンズ１００によれば、異なる２方向の振動をそれぞれ独立した振動として取り出すことができ、出力を増大させることができる駆動装置１を備えているので、ＡＦモードにおける電力消費量を減少させることができる。
また、中間ギアや最終ギア等を用いることなく、駆動装置１の動力をダイレクトにフォーカス操作筒１０３に伝達することができる。したがって、エネルギーの損失が少なく省エネルギー効果が得られる。また、部品点数の削減が可能になる。
As described above, according to the
Further, the power of the
尚、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、ベース部は支持軸を囲むように設けられていれば複数に分割されていてもよく、支持軸を完全に囲んでいなくてもよい。例えば支持軸を囲む円周上の半分に偏って配置されていてもよく、支持軸を両側から挟みこむような配置であってもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the base portion may be divided into a plurality of parts as long as it is provided so as to surround the support shaft, and may not completely surround the support shaft. For example, it may be arranged so as to be half of the circumference surrounding the support shaft, or the support shaft may be sandwiched from both sides.
また、上述の実施形態では、駆動駒を支持軸と平行な方向へ駆動する第１圧電素子が駆動駒を挟み込むように一対設けられている場合について説明したが、第１圧電素子は駆動駒の一方の側面のみに設けられていてもよい。また、厚み方向への変位をする圧電素子を第１圧電素子として用い、ベース部の保持部の底面と駆動駒の基部の底面との間に第１圧電素子を配置するようにしてもよい。この場合には、ベース部に設けられた保持部の支持面によってロータの回転方向に沿う保持部の幅方向の両側から圧電素子を介すことなく基部を直接支持する。そして、基部を支持軸と平行な方向へスライド可能に保持するガイド部として支持面を機能させるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where a pair of first piezoelectric elements that drive the driving pieces in a direction parallel to the support shaft is provided so as to sandwich the driving pieces is described. However, the first piezoelectric element is one of the driving pieces. It may be provided only on the side surface. Further, a piezoelectric element that is displaced in the thickness direction may be used as the first piezoelectric element, and the first piezoelectric element may be disposed between the bottom surface of the holding portion of the base portion and the bottom surface of the base portion of the driving piece. In this case, the base portion is directly supported from both sides in the width direction of the holding portion along the rotation direction of the rotor by the support surface of the holding portion provided in the base portion without passing through the piezoelectric element. And you may make it function a support surface as a guide part which hold | maintains a base part to a direction parallel to a support shaft so that a slide is possible.
また、上述の実施形態では、第１圧電素子及び第２圧電素子を備える駆動駒の組を二組備える場合について説明したが、駆動駒の組は三組以上であってもよい。また、駆動駒の組が備える駆動駒の数は、１つ、２つ、若しくは４つ以上であってもよい。例えば、上述の実施形態において、ベース部の対角に配置された配置された２つの駆動駒を１組として、駆動駒の組を３組構成してもよい。この場合には、各組の電圧の位相差を例えば１２０度とすることができる。これにより、常に２組の駆動駒によってロータを支持・回転させることができる。駆動駒の各組の電圧の位相差は、３６０度を組数で除した値（すなわち二組の場合は１８０度、三組の場合は１２０度）とすればよい。 Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where two sets of the drive pieces provided with the 1st piezoelectric element and the 2nd piezoelectric element were provided, the set of drive pieces may be three or more sets. Further, the number of drive pieces provided in the set of drive pieces may be one, two, or four or more. For example, in the above-described embodiment, two sets of driving pieces may be configured with two sets of driving pieces arranged diagonally of the base portion as one set. In this case, the phase difference between the voltages of each group can be set to 120 degrees, for example. As a result, the rotor can always be supported and rotated by the two sets of driving pieces. The voltage phase difference of each set of driving pieces may be a value obtained by dividing 360 degrees by the number of sets (that is, 180 degrees for two sets and 120 degrees for three sets).
また、上述の実施の形態では、第１圧電素子が駆動駒の基部を挟み込む方向（第１の方向）と第２圧電素子が駆動駒の先端部を駆動する方向（第３の方向）とが同一の場合について説明したが、これらを異ならせてもよい。例えば、第３の方向を駆動駒の幅ｗ３方向と交差しかつロータの回転方向に沿う方向とすることで、ロータを回転させやすくしてもよい。 In the above-described embodiment, the direction in which the first piezoelectric element sandwiches the base of the driving piece (first direction) and the direction in which the second piezoelectric element drives the tip of the driving piece (third direction) are the same. Although cases have been described, they may be different. For example, the rotor may be easily rotated by setting the third direction to be a direction that intersects the width w3 direction of the drive piece and is along the rotation direction of the rotor.
また、ベース部の支持面は、支持軸と平行な方向（第２の方向）に対して傾斜していなくてもよい。例えば、図１３（ａ）に示すように、保持部に第１圧電素子の保持部の底面側の端部を係止する突起状の係止部を設けてもよい。また、図１３（ｂ）に示すように、第１圧電素子の保持部の底面側の端部を基部の底面よりも突出させて位置決め部として機能させ、位置決め部を保持部の底面に突き当てることで位置決めをしてもよい。 Further, the support surface of the base portion may not be inclined with respect to a direction (second direction) parallel to the support shaft. For example, as shown in FIG. 13A, a protrusion-like locking portion that locks the bottom end of the holding portion of the first piezoelectric element may be provided in the holding portion. Further, as shown in FIG. 13B, the end portion on the bottom surface side of the holding portion of the first piezoelectric element is protruded from the bottom surface of the base portion to function as a positioning portion, and the positioning portion is abutted against the bottom surface of the holding portion. You may position by doing.
また、ベース部と支持軸との間の間隙は、ベース部の強度確保の観点から溝部の保持部側の縁まで形成するようにしてもよい。 Further, the gap between the base portion and the support shaft may be formed up to the edge of the groove portion on the holding portion side from the viewpoint of securing the strength of the base portion.
また、電源部の各端子から第１圧電素子及び第２圧電素子へ供給する電圧を正弦波や正弦波状の電圧波形としてもよい。
まず、上述の実施形態と同様に駆動駒の組が第１組と第２組の二組構成され、電源部の第１端子と第２端子に発生する正弦波の電圧波形の位相差が１８０°であり、第３端子と第４端子に発生する正弦波の電圧波形の位相差が１８０°である場合を例に図１４を用いて説明する。
The voltage supplied from each terminal of the power supply unit to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element may be a sine wave or sine wave voltage waveform.
First, similarly to the above-described embodiment, there are two sets of driving pieces, the first set and the second set, and the phase difference between the voltage waveforms of the sine waves generated at the first terminal and the second terminal of the power supply unit is 180 °. A case where the phase difference between the voltage waveforms of the sine waves generated at the third terminal and the fourth terminal is 180 ° will be described as an example with reference to FIG.
図１１（ａ）〜図１１（ｄ）と同様に、図１４（ａ）は第１組の駆動駒の先端部のＹ方向の変位を示し、図１４（ｂ）は第２組の駆動駒のＹ方向の変位を示している。また、図１４（ｃ）は、第１組の駆動駒のＸ１方向の変位を示し、図１４（ｄ）は第２組のＸ２方向の変位を示している（図８〜図１０参照）。 11A to 11D, FIG. 14A shows the displacement in the Y direction of the tip of the first set of drive pieces, and FIG. 14B shows the Y of the second set of drive pieces. Directional displacement is shown. FIG. 14C shows the displacement in the X1 direction of the first set of driving pieces, and FIG. 14D shows the displacement in the X2 direction of the second set (see FIGS. 8 to 10).
電源部の第１端子と第２端子に発生する正弦波の電圧波形の位相差が１８０°である場合、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に駆動する第１組及び第２組の駆動駒の先端部は、１８０°の位相差を有する正弦波状の軌跡を描くようになる。このとき、第１組の駆動駒の先端部は、図１４（ａ）に太線で示すように、Ｙ軸方向の変位が接触位置ｙ１を越えるとロータと接触する（図８〜図１０参照）。また、図１４（ｂ）に太線で示すように、第２組の駆動駒の先端部も同様にロータと接触する。 When the phase difference between the voltage waveforms of the sine waves generated at the first terminal and the second terminal of the power supply unit is 180 °, as shown in FIGS. 14A and 14B, driving is performed in the Y-axis direction. The leading ends of the first and second sets of driving pieces draw a sinusoidal locus having a phase difference of 180 °. At this time, as shown by a thick line in FIG. 14A, the tip of the first set of driving pieces comes into contact with the rotor when the displacement in the Y-axis direction exceeds the contact position y1 (see FIGS. 8 to 10). Further, as indicated by a thick line in FIG. 14B, the tip portions of the second set of driving pieces are also in contact with the rotor.
ここで、図１４（ａ）に示す第１組の駆動駒の軌跡と、図１４（ｂ）第２組の駆動駒の軌跡は１８０°の位相差を有している。そのため、第１組の駆動駒の先端部と第２組の駆動駒の先端部とがロータに交互に接触してロータを支持する（図８〜図１０参照）。このとき、上述の実施形態と同様に、双方の駆動駒の先端部がロータから離間する期間が存在する。しかし、上述の実施形態と同様、その間にロータはその慣性によりＹ方向へは殆ど変位しない。 Here, the locus of the first set of drive pieces shown in FIG. 14A and the locus of the second set of drive pieces shown in FIG. 14B have a phase difference of 180 °. Therefore, the front end of the first set of driving pieces and the front end of the second set of driving pieces alternately contact the rotor to support the rotor (see FIGS. 8 to 10). At this time, as in the above-described embodiment, there is a period in which the tip portions of both drive pieces are separated from the rotor. However, as in the above-described embodiment, the rotor is hardly displaced in the Y direction during that time due to its inertia.
同様に、電源部の第２端子と第３端子に発生する正弦波の電圧波形の位相差が１８０°である場合、図１４（ｃ）及び図１４（ｄ）に示すように、Ｘ１軸方向及びＸ２軸方向へ駆動する第１組及び第２組の駆動駒の先端部は、正弦波状の軌跡を描くようになる（図８〜図１０参照）。 Similarly, when the phase difference between the voltage waveforms of the sine waves generated at the second terminal and the third terminal of the power supply unit is 180 °, as shown in FIGS. 14 (c) and 14 (d), the direction of the X1 axis And the front-end | tip part of the 1st set and 2nd set of drive piece driven to a X2 axial direction comes to draw a locus | trajectory of a sine wave (refer FIGS. 8-10).
ここで、図１４（ｃ）に太線で示すように、第１組の駆動駒の先端部は、ロータと接触している間（図１４（ａ）に示す太線部分の間）に、ロータの回転方向に沿うＸ１軸正方向に移動する（図８〜図１０参照）。また、図１４（ｄ）に太線で示すように、第２組の駆動駒の先端部も同様に、ロータと接触している間（図１４（ｂ）に示す太線部分の間）に、ロータの回転方向に沿うＸ２軸正方向に移動する。 Here, as indicated by a thick line in FIG. 14 (c), the tip of the first set of drive pieces is in rotation with the rotor while it is in contact with the rotor (between the thick line portions shown in FIG. 14 (a)). It moves in the X1 axis positive direction along the direction (see FIGS. 8 to 10). Further, as shown by a thick line in FIG. 14 (d), the tip of the second set of drive pieces is also in contact with the rotor (between the thick line portions shown in FIG. 14 (b)). It moves in the X2 axis positive direction along the rotation direction.
したがって、上述の実施形態と同様に、ロータは第１組の駆動駒と第２組の駆動駒とによって交互に回転方向へ駆動される（図８〜図１０参照）。 Therefore, similarly to the above-described embodiment, the rotor is alternately driven in the rotation direction by the first set of driving pieces and the second set of driving pieces (see FIGS. 8 to 10).
次に、駆動駒の組が第１組〜第３組の三組構成され、電源部の各端子に１２０°の位相差を有する正弦波又は正弦波状の電圧波形を発生させる場合について、図１５を用いて説明する。この場合、電源部として、上述の第１端子〜第４端子に加え、第３組の駆動駒の第１圧電素子と第２圧電素子にそれぞれ電圧を供給する第５端子と第６端子を備えたものを用いる。また、第１組の駆動駒のＸ１方向及び第２組の駆動駒のＸ２方向（図８〜図１０参照）と同様に、支持軸に垂直でロータの回転方向に沿う第３組の駆動駒の幅方向（保持部の幅方向）をＸ３方向とする。 Next, FIG. 15 shows a case in which the three sets of driving pieces are configured as a first group to a third group, and a sine wave or a sine wave voltage waveform having a phase difference of 120 ° is generated at each terminal of the power supply unit. It explains using. In this case, in addition to the first terminal to the fourth terminal described above, the power supply unit includes a fifth terminal and a sixth terminal that supply voltages to the first and second piezoelectric elements of the third set of driving pieces, respectively. Use things. Similarly to the X1 direction of the first set of drive pieces and the X2 direction of the second set of drive pieces (see FIGS. 8 to 10), the width direction of the third set of drive pieces is perpendicular to the support shaft and along the rotational direction of the rotor. Let (the width direction of the holding portion) be the X3 direction.
図１５（ａ）は第１組〜第３組の駆動駒の先端部のＹ方向の変位を示し、図１５（ｂ）は第１組〜第３組の駆動駒の先端部のＸ１〜Ｘ３方向の変位を示している。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）では、第１組の駆動駒の先端部の軌跡を実線、第２組の駆動駒の先端部の軌跡を破線、第３組の駆動駒の軌跡を一点鎖線で示している。 FIG. 15A shows the displacement in the Y direction of the front end portions of the first to third drive pieces, and FIG. 15B shows the front end portions of the first to third drive pieces in the X1 to X3 directions. The displacement is shown. 15 (a) and 15 (b), the locus of the tip of the first set of driving pieces is indicated by a solid line, the locus of the tip of the second set of driving pieces is indicated by a broken line, and the locus of the third set of driving pieces is indicated by a one-dot chain line. Show.
電源部が各組の第１圧電素子に供給する電圧波形が１２０°の位相差を有する場合、図１５（ａ）に示すように、Ｙ軸方向に駆動する各組の駆動駒の先端部は、１２０°の位相差を有する正弦波状の軌道を描くようになる。このとき、各組の駆動駒の先端部は、図１５（ａ）に太線で示すように、Ｙ軸方向の変位が接触位置ｙ１を越えるとロータと接触する（図８〜図１０参照）。 When the voltage waveform supplied to the first piezoelectric element of each group by the power supply unit has a phase difference of 120 °, as shown in FIG. A sinusoidal trajectory having a phase difference of 120 ° is drawn. At this time, as shown by a thick line in FIG. 15A, the tip of each pair of driving pieces comes into contact with the rotor when the displacement in the Y-axis direction exceeds the contact position y1 (see FIGS. 8 to 10).
ここで、図１５（ａ）に示す各組の駆動駒の軌跡は１２０°の位相差を有している。そのため、各組の駆動駒の先端部がロータに順番に接触してロータを支持する（図８〜図１０参照）。このとき、上述の実施形態と同様に、各組の駆動駒の先端部がロータから離間する期間が存在する。しかし、上述の実施形態と同様、その間にロータはその慣性によりＹ方向へは殆ど変位しない。 Here, the trajectory of each set of driving pieces shown in FIG. 15A has a phase difference of 120 °. Therefore, the front ends of the driving pieces of each set contact the rotor in order to support the rotor (see FIGS. 8 to 10). At this time, as in the above-described embodiment, there is a period during which the front ends of the driving pieces of each set are separated from the rotor. However, as in the above-described embodiment, the rotor is hardly displaced in the Y direction during that time due to its inertia.
同様に、電源部が各組の第２圧電素子に供給する電圧波形が１２０°の位相差を有する場合、図１４（ｂ）に示すように、Ｘ１〜Ｘ３軸方向へ駆動する各組の駆動駒の先端部は、正弦波状の軌道を描くようになる（図８〜図１０参照）。 Similarly, when the voltage waveform supplied to the second piezoelectric element of each set by the power supply unit has a phase difference of 120 °, as shown in FIG. 14B, each set of drives driven in the X1 to X3 axial directions. The tip of the piece draws a sinusoidal trajectory (see FIGS. 8 to 10).
ここで、図１５（ｂ）に太線で示すように、各組の駆動駒の先端部は、ロータと接触している間（図１５（ａ）に示す太線部分の間）に、ロータの回転方向に沿うＸ１〜Ｘ３軸正方向に移動する（図８〜図１０参照）。
したがって、上述の実施形態と同様に、ロータは各組の駆動駒によって順番に回転方向へ駆動される（図８〜図１０参照）。
Here, as indicated by a thick line in FIG. 15B, the leading end of each pair of driving pieces is in the rotational direction of the rotor while in contact with the rotor (between the thick line portions shown in FIG. 15A). (See FIGS. 8 to 10).
Therefore, similarly to the above-described embodiment, the rotor is sequentially driven in the rotation direction by each set of driving pieces (see FIGS. 8 to 10).
１ 駆動装置、２ ベース部、２ｆ 支持面、ｗ４ 幅（間隔）３ 駆動駒（第２部分）、３ａ 先端部、３ｂ 基部、３ｄ 底面、４ ロータ（第１部分）、５ 支持軸（回転軸）、６ 第１圧電素子（一対の圧電素子）、７ 第２圧電素子（第２の圧電素子）、１００ 交換レンズ（レンズ鏡筒）、Ｒ 回転方向、α 傾斜角度
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第１の方向から前記第２部分を挟み込む一対の圧電素子と、
前記一対の圧電素子と前記第２部分とを駆動可能に支持するとともに、前記一対の圧電素子を介して前記第２部分の前記第１の方向とは異なる第２の方向の位置決めをするベース部と、を備えたこと
を特徴とする駆動装置。 In the drive device that relatively drives the first part and the second part,
A pair of piezoelectric elements sandwiching the second portion from the first direction;
A base portion that supports the pair of piezoelectric elements and the second portion in a drivable manner and positions the second portion in a second direction different from the first direction via the pair of piezoelectric elements. And a drive device comprising:
前記第２部分は、
前記第１部分を支持する先端部と、
前記一対の圧電素子に挟み込まれた基部と、
前記先端部と前記基部との間に設けられ、前記先端部を前記第１の方向に駆動する第２の圧電素子と、を備えること
を特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 1,
The second part is
A tip portion supporting the first portion;
A base sandwiched between the pair of piezoelectric elements;
A drive device comprising: a second piezoelectric element provided between the tip portion and the base portion and driving the tip portion in the first direction.
前記ベース部は、前記第１の方向から前記第２部分を支持するとともに前記第２の方向に対して傾斜した支持面を有すること
を特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 1 or 2,
The base unit has a support surface that supports the second portion from the first direction and is inclined with respect to the second direction.
前記支持面は前記第１部分からの距離が遠くなるほど前記支持面同士の間隔が漸次狭くなるように前記第２の方向に対して傾斜していること
を特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 3, wherein
The driving device, wherein the support surface is inclined with respect to the second direction so that the distance between the support surfaces gradually decreases as the distance from the first portion increases.
前記第２の方向に対する前記支持面の傾斜角度が２°以上６°以下であること
を特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 3 or 4,
The drive device according to claim 1, wherein an inclination angle of the support surface with respect to the second direction is not less than 2 ° and not more than 6 °.
前記第１部分は前記第２の方向と平行な回転軸を中心として回転可能に設けられ、
前記第１の方向は前記第１部分の回転方向に沿う方向であり、
前記回転方向に複数の前記第２部分が配置されていること
を特徴とする駆動装置。 In the drive device according to any one of claims 1 to 5,
The first portion is provided to be rotatable around a rotation axis parallel to the second direction,
The first direction is a direction along a rotation direction of the first portion;
A drive device comprising a plurality of the second portions arranged in the rotation direction.
前記第２部分の底面と前記ベース部とが前記第２の方向に離間していること
を特徴とする駆動装置。 In the drive device according to any one of claims 1 to 6,
The driving device according to claim 1, wherein a bottom surface of the second portion and the base portion are separated from each other in the second direction.
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