JP2017185435A - 振動型アクチュエータ及び光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化が容易で、量産性や組立性に優れた回転駆動型の振動型アクチュエータを提供する。【解決手段】突起部１０１ａ，１０１ｂを有する振動体１０３と、突起部１０１ａ，１０１ｂと加圧接触する摩擦部材１０５と、摩擦部材１０５と突起部１０１ａ，１０１ｂとを加圧接触させる加圧部材１０９を備える振動型アクチュエータ１００において、振動体１０３は、平板状の弾性体１０１と平板状の圧電素子１０２とが接合された平板状の形状を有し、その平面が摩擦部材１０５の中心軸Ｌと略直交するように配置される。突起部１０１ａ，１０１ｂに楕円運動が生じるように圧電素子１０２に交流電圧を印加して振動体１０３に所定の振動を励起することによって摩擦部材１０５は突起部１０１ａ，１０１ｂによって摩擦駆動されて中心軸Ｌまわりに回転駆動される。【選択図】図１

Description

本発明は、振動型アクチュエータ及び光学機器に関する。

振動体に摩擦部材を加圧接触させ、振動体に励起した高周波振動により振動体と摩擦部材とを相対的に移動させる振動型アクチュエータ（「超音波モータ」ともいう）が知られている。振動体として圧電素子を用いた回転型の振動型アクチュエータが、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された振動型アクチュエータでは、圧電素子の長手方向に形成された貫通穴部に回転軸が固定され、回転軸にベアリングを介して摩擦部材が取り付けられている。また、圧電素子には２カ所に突起部が設けられており、これら２カ所の突起部は、摩擦部材と摩擦接触している。圧電素子に伸縮とねじりの振動モードの振動を同時に励起して突起部に楕円運動を生じさせることにより、突起部が摩擦部材を摩擦駆動することで、摩擦部材を回転軸まわりに回転させることができる。

特許第５１８５７１６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された振動型アクチュエータでは、回転軸方向に長い形状を有する圧電素子を用いるため、回転軸方向での薄型化は容易ではない。また、圧電素子に貫通穴を形成して回転軸を固定する構成は、量産性や組立性がよいものとは言えない。

本発明は、薄型化が容易で、量産性や組立性に優れた回転駆動型の振動型アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明に係る振動型アクチュエータは、突起部を有する振動体と、前記突起部と加圧接触する摩擦部材と、前記摩擦部材と前記突起部とを加圧接触させる加圧部材と、を備え、前記振動体は、平板状の形状を有し、その平面が前記摩擦部材の中心軸と略直交するように配置され、前記突起部に楕円運動が生じるように前記振動体に所定の振動が励起されることで前記摩擦部材が前記突起部によって摩擦駆動されることにより前記摩擦部材が前記中心軸まわりに回転駆動されることを特徴とする。

本発明によれば、薄型化が容易な回転駆動型の振動型アクチュエータを提供することが可能になる。

本実施形態に係る振動型アクチュエータの概略構造を示す断面図である。 振動型アクチュエータを構成する振動体の構成要素である弾性体の概略構成を示す斜視図である。 振動型アクチュエータを構成する振動体の構成要素である圧電素子の概略構成を示す斜視図である。 振動型アクチュエータを構成する振動体に励起される曲げ振動を説明する模式図である。 振動型アクチュエータを構成する振動体の構成要素である圧電素子の分極パターンを説明する図である。 振動型アクチュエータを構成する振動体の駆動による摩擦部材の回転駆動を説明する平面図である。 振動型アクチュエータに適用される振動体の第２の例に励起される曲げ振動を説明する模式図である。 図７の振動体の構成要素である圧電素子の分極パターンを説明する図である。 振動型アクチュエータが組み込まれたレンズ鏡筒が装着された撮像装置の概略構造を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る振動型アクチュエータ１００の概略構成を示す断面図である。振動型アクチュエータ１００は、振動体１０３、配線基板１０４、摩擦部材１０５、軸部材１０６、ベアリング１０７、軸支部材１０８、加圧部材１０９、振動体支持部材１１０及び筐体１１１を備える。説明の便宜上、図１に示すように互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定める。

振動体１０３は、振動型アクチュエータ１００に適用される振動体の第１の例であり、弾性体１０１及び圧電素子１０２を有する。図２は、弾性体１０１を上側から見た斜視図である。図３は、圧電素子１０２を下側から見た斜視図である。矩形形状を有する平板状の圧電素子１０２は、矩形形状を有する平板状の弾性体１０１の一方の面に、例えば、接着剤を用いて接合される。このように、振動体１０３は、その平面がＹ軸方向と略直交する平板状の形状を有する。

弾性体１０１において圧電素子１０２が接合されている面の反対側の面には、２つの突起部１０１ａ，１０１ｂがＸ軸方向に所定の間隔を空けて、Ｙ軸方向に突出するように設けられている。圧電素子１０２の表面（弾性体１０１との接合面の反対側の面）には、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けて、円錐状の穴部１０２ａ，１０２ｂが形成されている。圧電素子１０２の表面に電気的に接合された配線基板１０４は、圧電素子１０２への給電を行うフレキシブルプリント配線基板等である。配線基板１０４は、振動型アクチュエータ１００の外部に引き出されており、不図示の駆動装置から圧電素子１０２への交流電圧の供給が可能となっている。

なお、配線基板１０４には、穴部１０２ａ，１０２ｂに対応する位置に穴部が設けられている。振動体支持部材１１０に設けられた２つの軸部１１０ａ，１１０ｂが、配線基板１０４に設けられた穴部を通して圧電素子１０２に設けられた穴部１０２ａ，１０２ｂに挿入されることで、振動体１３は振動体支持部材１１０に支持される。

振動体１０３が有する突起部１０１ａ，１０１ｂの上面は、摩擦部材１０５の中心軸Ｌを挟んで対向する位置において、摩擦部材１０５の下面（振動体１０３側の面）と加圧接触している。なお、中心軸Ｌは、摩擦部材１０５の円形平面の略中心を通り、Ｙ軸方向と略平行な軸である。摩擦部材１０５は、突起部１０１ａ，１０１ｂに生じさせた楕円運動によって摩擦駆動され、中心軸Ｌまわりに回転する部材である。なお、突起部１０１ａ，１０１ｂに生じさせる楕円運動は、図２に矢印Ａ，Ｂで示されているが、その詳細については後述する。軸部材１０６は、摩擦部材１０５の回転出力を外部に取り出すための部材（回転軸）である。軸部材１０６は、その中心軸が摩擦部材１０５の中心軸Ｌと略一致するように、且つ、摩擦部材１０５を貫通して一端が振動体１０３側に突出するように、摩擦部材１０５に固定されている。よって、軸部材１０６は、摩擦部材１０５の回転にしたがって摩擦部材１０５と一体的に中心軸Ｌまわりに回転する。なお、軸部材１０６の振動体１０３側の端部は、球形状に形成された球状部１０６ａとなっている。

ベアリング１０７は、構成の詳細は不図示であるが、内側部分と外側部分との間に転動ボールが組み込まれた既知のボールベアリングであり、外側部分は筐体１１１に固定され、内側部分の中心孔に軸部材１０６が挿入されて、隙間嵌合により保持されている。こうして、軸部材１０６は、ベアリング１０７により回転自在に軸支されると共に、軸方向においてベアリング１０７に対して移動可能となっている。軸支部材１０８は、筐体１１１に固定されており、中央部に設けられた穴部１０８ａで軸部材１０６の球状部１０６ａを支持することにより、軸部材１０６を軸支している。

なお、上記特許文献１に記載された振動型アクチュエータでは、電圧印加によって振動する圧電素子に回転軸を固定しているため、圧電素子の駆動時に回転軸にぶれが生じることによって、摩擦部材の回転が安定しなくなるおそれがある。これに対して、振動型アクチュエータ１００では、軸部材１０６は振動体１０３に励起される振動（詳細は後述する）の影響を受けずに支持されるため、摩擦部材１０５を安定して回転駆動することが可能となっている。

加圧部材１０９は、摩擦部材１０５を振動体１０３に対して加圧接触させるため加圧力をＹ軸方向に発生させる部材であり、ここでは、コイルばねを用いた構成を示している。前述の通り、軸部材１０６は、ベアリング１０７の内側部分に対して隙間嵌合により保持されているため、Ｙ軸方向に移動可能である。よって、コイルばねの下端を摩擦部材１０５と接触させ、上端をベアリング１０７の内側部分と接触させることで、加圧部材１０９により摩擦部材１０５は振動体１０３に対して押し当てられる。なお、ベアリング１０７の内側部材は加圧部材１０９と摩擦接触しているため、実質的には摩擦部材１０５、軸部材１０６、ベアリング１０７の内側部材及び加圧部材１０９は一体となって回転する。よって、軸部材１０６とベアリング１０７の内側部材の隙間嵌合により摺動摩擦が発生することはなく、軸部材１０６に対するベアリング１０７のボール転動を利用した滑らかな軸支が可能となっている。

振動体支持部材１１０は、圧電素子１０２に設けられた穴部１０２ａ，１０２ｂと係合する２つの軸部１１０ａ，１１０ｂを有しており、筐体１１１に固定される。したがって、振動体１０３の中心軸Ｌまわりの回転は、振動体支持部材１１０によって規制される。２つの穴部１０２ａ，１０２ｂは、後述するように、振動体１０３に励起される振動の節部に対応する位置に設けられている。そのため、振動体１０３における振動の励起を阻害することなく、振動体１０３は振動体支持部材１１０に支持される。ところで、振動体１０３は、２つの穴部１０２ａ，１０２ｂでのみ支持されているため、Ｘ軸を回転中心とした倒れの発生が懸念される。しかしながら、振動体１０３が有する２つの突起部１０１ａ，１０１ｂは、摩擦部材１０５に対して比較的広い平面で接触しているため、Ｘ軸を回転中心とした倒れの発生は抑制される。筐体１１１は、ベアリング１０７（の外側部分）、軸支部材１０８及び振動体支持部材１１０を所定位置に保持する。

上記の通りに構成された振動型アクチュエータ１００では、摩擦部材１０５の中心軸Ｌと直交するＺＸ平面上に広がる平板形状を有する振動体１０３を用いているため、軸部材１０６の軸方向（Ｙ軸方向）の厚みを薄くすることができる。また、突起部１０１ａ，１０１ｂが配置されるスペースである、振動体１０３と摩擦部材１０５の間の図１中に示す高さｄで示されるスペースに軸支部材１０８が配置されている。これにより、振動型アクチュエータ１００を大型化させることなく、軸部材１０６を軸支することができる。更に、軸部材１０６が振動体１０３（圧電素子１０２）を貫通する構造とはなっていないため、量産性や組立性に優れており、これにより安価に製造することが可能になる。

次に、摩擦部材１０５を回転駆動するために振動体１０３に励起する振動について説明する。図２に示したように、２つの突起部１０１ａ，１０１ｂに矢印Ａ，Ｂで示すように、２つの突起部１０１ａ，１０１ｂを結ぶ軸まわり（Ｘ軸まわり）で互いに回転方向が逆となる楕円運動が生じるように、振動体１０３に振動が励起される。突起部１０１ａ，１０１ｂの楕円運動は、振動体１０３に次数の異なる曲げ振動モードの振動を同時に励起することによって実現され、以下にそれらの曲げ振動モードについて説明する。

図４は、振動体１０３に励起される曲げ振動を説明する模式図である。図４において、振動体１０３が有する突起部１０１ａ，１０１ｂは、黒点で模式的に示されている。また、図４において振動体１０３は、ＺＸ座標の上面図（平面図）に対して、左右方向から見たＹＺ座標の側面図と、正面方向から見たＸＹ座標の正面図で示されている。突起部１０１ａ，１０１ｂがＹ軸方向に上下する曲げ振動とＺ軸方向に傾斜する曲げねじり振動とを振動体１０３に同時に励起し、これらの振動を組み合わせる（合成する）ことによって突起部１０１ａ，１０１ｂに楕円振動を生じさせることができる。

突起部１０１ａ，１０１ｂがＹ軸方向に上下する曲げ振動は、振動体１０３の長手方向に、短辺と略平行な４本の節線１０３ｃと３本の腹線（腹部）１０３ｄが現れる３次の曲げ振動である。突起部１０１ａ，１０１ｂは、３次の曲げ振動の３本の腹線のうち同時に同じ方向に変位する２本の腹線１０３ｄ上に設けられている。よって、突起部１０１ａが不図示の摩擦部材１０５側へ変位したときには突起部１０１ｂも不図示の摩擦部材１０５側へ変位し、突起部１０１ａが圧電素子１０２側へ変位したときには突起部１０１ｂも圧電素子１０２側へ変位する。こうして、振動体１０３に３次の曲げ振動が励起されることにより、突起部１０１ａ，１０１ｂは突出方向であるＹ軸方向に所定の振幅で振動する。

突起部１０１ａ，１０１ｂがＺ軸方向に傾斜する曲げねじり振動は、振動体１０３の短手方向において、長辺と略平行な１本の節線１０３ｅと２本の腹線１０３ｆが現れる１次の曲げねじり振動である。１次の曲げねじり振動では、振動体１０３の長辺の各端部でのＹ軸方向での変位方向は逆となり、且つ、短辺の各端部でのＹ軸方向の変位方向も逆になる振動が励起される。突起部１０１ａ，１０１ｂは１次の曲げねじり振動の節線１０３ｅ上に設けられている。そのため、振動体１０３に１次の曲げねじり振動が励起されることにより、突起部１０１ａ，１０１ｂは互いＺ方向を異なる向きに傾斜するように振動する。なお、圧電素子１０２の穴部１０２ａ、１０２ｂは、３次の曲げ振動の節線１０３ｃと１次の曲げねじり振動の節線１０３ｅの交点に対応する位置に形成されている。したがって、振動体支持部材１１０は、振動体１０３に励起される振動を阻害することなく、振動体１０３を支持することができる。

図５は、圧電素子１０２の分極パターンを配線基板１０４側から見て説明する平面図である。圧電素子１０２は、例えば、板状の圧電セラミックスの表裏面に電極（不図示）が形成された構造を有する。圧電素子１０２は、Ｘ方向右側の分極部１０２ＲＴ，１０２ＲＢ、中央の分極部１０２ＣＴ，１０２ＣＢ及び左側の分極部１０２ＬＴ，１０２ＬＢの合計６つの分極領域に分けられている。つまり、圧電セラミックスは厚み方向（Ｙ軸方向）において６つの領域毎に分極されており、分極パターンと電極パターンは同じである。なお、圧電セラミックスの分極方向は、圧電素子１０２の厚み方向であるＹ軸方向である。

分極部１０２ＲＴ，１０２ＲＢ，１０２ＬＴ，１０２ＬＢがＹ軸方向に縮む（ＺＸ面内で拡大する）ときに分極部１０２ＣＴ，１０２ＣＢがＹ軸方向に伸びる（ＺＸ面内で縮小する）変位が交互に入れ替わるように、交流電圧（駆動信号）を圧電素子１０２に与える。これにより、振動体１０３に３次の曲げ振動を励起することができる。また、分極部１０２ＲＴ，１０２ＬＢがＹ軸方向に縮むときに分極部１０２ＲＢ，１０２ＬＴがＹ軸方向に伸びる変位が交互に入れ替わるように、別の交流電圧を圧電素子１０２に与える。これにより、振動体１０３に１次の曲げねじり振動を励起することができる。そこで、３次の曲げ振動を励起する交流電圧と１次の曲げねじり振動を励起する交流電圧とを組み合わせて圧電素子１０２に印加して振動体１０３を駆動することにより、３次の曲げ振動と１次の曲げねじり振動とが合成された振動を生じさせることができる。これにより、図２に矢印Ａ，Ｂで示したようなＸ軸まわりで回転方向が逆となる楕円運動を突起部１０１ａ、１０１ｂに生じさせることができる。摩擦部材１０５は、突起部１０１ａ、１０１ｂに生じた楕円運動によって摩擦駆動されることにより中心軸Ｌまわりに回転し、その回転出力が軸部材１０６の回転出力となって外部に取り出される。

図６は、振動体１０３の駆動による摩擦部材１０５の回転駆動を説明する平面図である。突起部１０１ａ，１０１ｂには、図２に矢印Ａ，Ｂで示したＸ軸まわりで回転方向が逆の楕円運動が生じているため、摩擦部材１０５には、Ｚ軸方向の摩擦駆動力Ｃ，Ｄが作用する。摩擦駆動力Ｃ，Ｄは互いに反対向きとなっているため、軸部材１０６を中心として回転力Ｅが発生し、これにより摩擦部材１０５が回転する。なお、摩擦駆動力Ｃ，Ｄの向きを反転させる（楕円運動の回転方向を逆にする）ことにより、摩擦部材１０５の回転方向を反転させることができる。なお、摩擦部材１０５の回転方向の制御は、３次の曲げ振動を励起する交流電圧と１次の曲げねじり振動を励起する交流電圧の位相差を制御することによって行うことができるが、その制御方法は周知であるため、説明を省略する。

次に、振動型アクチュエータ１００に適用される振動体の第２の例について説明する。振動型アクチュエータ１００における振動体以外の構成要素は、図１等を参照して上述した通りであるので、ここでの説明を省略する。図７は、振動体１０３に代えて振動型アクチュエータ１００に適用される振動体２０３に励起される曲げ振動を説明する模式図である。振動体２０３が有する突起部２０３ａ，２０３ｂの形状は、図２に示した突起部１０１ａ，１０１ｂと同等であるが、図７では図４と同様に黒点で模式的に示している。また、図７において振動体２０３は、ＺＸ座標の上面図に対して、左右方向から見たＹＺ座標の側面図と、正面方向から見たＸＹ座標の正面図で示されている。

振動体２０３では、Ｙ軸方向に上下する曲げ振動による上下振動と、Ｚ軸方向に上限する曲げ振動を利用した傾斜振動との組み合わせによって、突起部２０３ａ，２０３ｂに楕円運動を生じさせる。突起部２０３ａ，２０３ｂがＹ軸方向に上下する曲げ振動は、振動体２０３の長手方向に、短辺と略平行な３本の節線２０３ｃと２本の腹線２０３ｄとが現れる２次の曲げ振動である。突起部２０３ａ，２０３ｂは、２本の腹線２０３ｄ上に設けられており、Ｙ軸方向に上下振動する。２次の曲げ振動では、突起部２０３ａ，２０３ｂは反転した位相で振動する。つまり、突起部２０３ａが不図示の摩擦部材１０５側へ変位したときには突起部２０３ｂは圧電素子１０２側へ変位し、突起部２０３ａが圧電素子１０２側へ変位したときには突起部２０３ｂは摩擦部材１０５側へ変位する。

突起部２０３ａ，２０３ｂがＺ軸方向に上下する曲げ振動は、振動体２０３の短手方向において、長辺と略平行な２本の節線２０３ｅと３本の腹線２０３ｆとが現れる１次の曲げ振動である。突起部２０３ａ，２０３ｂは、２本の節線２０３ｅのうちの１本の節線上に設けられているため、Ｚ軸方向での上下振動ではなく、Ｚ軸方向に傾斜振動する。なお、突起部２０３ａ、２０３ｂは、同じ節線上であれば、別の１本の節線上に設けられていてもよい。

図８は、振動体２０３を構成する圧電素子２０２の分極パターンを不図示の配線基板１０４側から見て説明する平面図である。圧電素子２０２は、Ｘ方向右側の分極部２０２Ｒと左側の分極部２０２Ｌの合計２つの分極領域に分けられている。つまり、圧電セラミックスは厚み方向（Ｙ軸方向）において２つの領域毎に分極されており、分極パターンと電極パターンは同じである。

分極部２０２ＲがＹ軸方向に縮む（ＺＸ面内で拡大する）ときに分極部２０２ＬがＹ軸方向に伸びる（ＺＸ面内で縮小する）変位が交互に入れ替わるように、圧電素子２０２に交流電圧を与えることにより、振動体２０３に２次の曲げ振動を励起することができる。また、分極部２０２Ｒ，２０２Ｌが同時にＹ軸方向において伸びと縮みを交互に繰り返すように圧電素子２０２に別の交流電圧を与えることにより、振動体２０３に１次の曲げ振動を励起することができる。そこで、２次の曲げ振動を励起する交流電圧と１次の曲げ振動を励起する交流電圧とを組み合わせて圧電素子２０２に印加して振動体２０３を駆動することにより、２次の曲げ振動と１次の曲げ振動とが合成された振動を生じさせることができる。これにより、突起部２０３ａ，２０３ｂにＸ軸まわりで回転方向が逆となる楕円運動を生じさせることができ、こうして、突起部２０３ａ，２０３ｂと加圧接触する摩擦部材１０５を中心軸Ｌまわりに回転させることができる。

なお、振動体の第１の例である振動体１０３では、２つの突起部１０１ａ，１０１ｂは同時に摩擦部材１０５に対して摩擦駆動力を与えるように駆動される。これに対して、振動体の第２の例である振動体２０３では、２つの突起部２０３ａ，２０３ｂは摩擦部材１０５に対して交互に摩擦駆動力を与えるように駆動される。また、圧電素子２０２には、図８に示すように、振動体支持部材１１０によって振動体２０３を支持するための２つの円錐状の穴部２０２ａ，２０２ｂが、２次の曲げ振動の節線２０３ｃと１次の曲げ振動の節線２０３ｅとの交点に設けられている。したがって、振動体２０３は、振動体２０３に励起される振動が阻害されることなく、振動体支持部材１１０によって支持される。更に、穴部２０２ａ，２０２ｂを結ぶ方向と突起部２０３ａ，２０３ｂとを結ぶ方向とは直交しているため、振動体２０３のＸ軸を回転中心とした倒れの発生は抑制される。

次に、振動型アクチュエータ１００が組み込まれた光学機器の一例であるレンズ鏡筒について説明する。図９は、振動型アクチュエータ１００が組み込まれたレンズ鏡筒４００が撮像装置本体３００に装着された撮像装置の概略構造を示す部分断面図である。なお、図９には、振動型アクチュエータ１００によるレンズＧ２の駆動の説明が可能な範囲のみが図示されている。

撮像装置本体３００は、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子３０１と、不図示の本体側マウント部とを有する。レンズ鏡筒４００は鏡筒側マウント部４０１を有し、鏡筒側マウント部４０１は本体側マウント部に対して着脱自在である。レンズ鏡筒４００は、撮像装置本体３００に装着された状態で、外部から取り入れた光束（被写体からの反射光）を撮像素子３０１に結像させる。レンズ鏡筒４００は、固定筒４０２を有する。固定筒４０２と鏡筒側マウント部４０１とは、不図示のビス等により固定されている。固定筒４０２には、レンズＧ１を保持する前鏡筒４０３と、レンズＧ３を保持する後鏡筒４０４が固定されている。また、レンズ鏡筒４００は、フォーカスレンズであるレンズＧ２を保持するレンズ保持部材４０５を有する。レンズ保持部材４０５は、前鏡筒４０３と後鏡筒４０４に保持された不図示のガイドバーに沿って、光軸方向に進退可能となっている。

振動型アクチュエータ１００は、回転軸１２１（軸部材１０６に対応する）が光軸と略平行となるように、固定治具１２２を用いて後鏡筒４０４に対して不図示のビス等により固定されている。回転軸１２１はスクリューねじであり、固定治具１２２の左端部（レンズＧ１側）は、回転軸１２１を回転自在に支持している。レンズ保持部材４０５にはラック部材４０６が取り付けられており、ラック部材４０６は回転軸１２１と螺合している。レンズ鏡筒４００では、振動型アクチュエータ１００の駆動により不図示の摩擦部材１０５が回転駆動されることで回転軸１２１を回転させる。回転軸１２１の回転方向に応じて、回転軸１２１と螺合したラック部材４０６が光軸方向で進退することにより、ラック部材４０６と一体的にレンズＧ２を保持したレンズ保持部材４０５が、不図示のガイドバーに案内されて、光軸方向で移動する。こうして、レンズＧ２を合焦位置へ移動させることができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。例えば、上記実施形態では、摩擦部材１０５を貫通するように軸部材１０６が摩擦部材１０５に固定された構造を取り上げたが、摩擦部材１０５と軸部材１０６は、同一素材からなる接触界面のない一体構造であってもよい。また、上記実施形態では、レンズ鏡筒４００は撮像装置本体３００に対して着脱自在な構成を有する撮像装置について説明したが、レンズ鏡筒４００が撮像装置本体３００に対して着脱不可に固定された構成となっていても構わない。

１００ 振動型アクチュエータ
１０１ 弾性体
１０１ａ，１０１ｂ，２０３ａ，２０３ｂ 突起部
１０２，２０２ 圧電素子
１０３，２０３ 振動体
１０５ 摩擦部材
１０６ 軸部材
１０８ 軸支部材
１０９ 加圧部材
１１０ 振動体支持部材
４００ レンズ鏡筒

Claims (8)

1. 突起部を有する振動体と、
   前記突起部と加圧接触する摩擦部材と、
   前記摩擦部材と前記突起部とを加圧接触させる加圧部材と、を備え、
   前記振動体は、平板状の形状を有し、その平面が前記摩擦部材の中心軸と略直交するように配置され、
   前記突起部に楕円運動が生じるように前記振動体に所定の振動が励起されることで、前記摩擦部材が前記突起部によって摩擦駆動されることにより、前記摩擦部材が前記中心軸まわりに回転駆動されることを特徴とする振動型アクチュエータ。
2. 前記振動体は、
   前記摩擦部材の中心軸と略直交する平板状の弾性体と、
   前記弾性体の一方の面に接合された平板状の圧電素子と、を有し、
   前記突起部は、前記弾性体において前記圧電素子が接合されている面の反対側の面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
3. 前記摩擦部材の中心軸と略一致し、且つ、前記摩擦部材を貫通するように前記摩擦部材に固定された軸部材と、
   前記弾性体と前記摩擦部材との間に配置され、前記軸部材を支持する軸支部材と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の振動型アクチュエータ。
4. 前記弾性体は、矩形形状を有し、
   ２つの前記突起部が、前記振動体に３次の曲げ振動が励起されたときに前記弾性体の短辺と略平行に生じる３本の腹線のうち同時に同じ方向に変位する２本の腹線と、前記振動体に１次の曲げねじり振動が励起されたときに前記弾性体の長辺と略平行に生じる節線との２つの交点のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の振動型アクチュエータ。
5. 前記弾性体は、矩形形状を有し、
   ２つの前記突起部が、前記振動体に励起される２次の曲げ振動が励起されたときに前記弾性体の短辺と略平行に生じる２本の腹線と、前記振動体に１次の曲げ振動が励起されたときに前記弾性体の長辺と略平行に生じる２本の節線のうちの１本の節線との２つの交点のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の振動型アクチュエータ。
6. 前記振動体を挟んで前記摩擦部材と対向する位置に配置されて前記振動体を支持する支持部材と、を備え、
   前記支持部材は、前記中心軸を挟む２カ所に設けられた軸部で前記振動体を支持し、
   ２つの前記突起部を結ぶ方向と前記２カ所の軸部を結ぶ方向とが直交することを特徴とする請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
7. 前記２つの突起部を結ぶ軸まわりでの前記２つの突起部のそれぞれに生じる楕円運動の回転方向が逆となるように前記圧電素子に駆動信号を与える駆動手段を備えることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータと、
   レンズと、
   前記レンズを保持するレンズ保持部材と、
   前記レンズ保持部材に固定されたラック部材と、
   前記ラック部材と螺合するスクリューねじと、を備え、
   前記振動型アクチュエータでの前記摩擦部材の回転によって前記スクリューねじを回転させることにより前記ラック部材を前記レンズの光軸方向に駆動することで前記レンズを前記光軸方向に移動させることを特徴とする光学機器。

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