JP5640334B2 - Driving device, lens barrel and camera - Google Patents
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Description
本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラに関するものである。 The present invention relates to a driving device, a lens barrel, and a camera.
従来から、カメラのレンズ鏡筒などに用いられる駆動装置が知られている。このような駆動装置として、相対的に駆動される移動子と振動子とを備えた振動アクチュエータが開示されている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, driving devices used for camera lens barrels and the like are known. As such a driving device, a vibration actuator including a relatively driven moving element and vibrator is disclosed (for example, see Patent Document 1).
特許文献１の駆動装置は、出力軸に沿って移動子、振動子、固定部材及びギア部材（ロータ）が隣接して配置されている。移動子及びギア部材は出力軸に一体的に固定され、振動子は固定部材に固定され、出力軸は固定部材に設けられたベアリングを介して回転自在に支持されている。移動子が振動子によって駆動されて振動子及び固定部材と相対移動すると、出力軸が回転してギア部材が回転する。ギア部材は、レンズ鏡筒などの外部機構に動力を伝達する。
In the drive device of
しかしながら、上記従来の駆動装置は、出力軸に固定されたギア部材と、出力軸を軸支するベアリングとが、軸方向に離間して設けられている。そのため、ギア部材にラジアル方向の力が作用すると、出力軸にモーメントが発生し、相対駆動される移動子と振動子との接触面に偏圧や偏接触などの悪影響が及ぶ虞がある。 However, in the conventional driving device, the gear member fixed to the output shaft and the bearing that supports the output shaft are provided apart from each other in the axial direction. For this reason, when a radial force is applied to the gear member, a moment is generated in the output shaft, and there is a possibility that an adverse effect such as partial pressure or partial contact may be exerted on the contact surface between the relatively driven moving element and the vibrator.
そこで、本発明は、相対駆動される部材間の接触面への悪影響を防止できる駆動装置を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a drive device that can prevent adverse effects on contact surfaces between members that are relatively driven.
上記の課題を解決するために、本発明は実施の形態に示す図１〜図１２に対応付けした以下の構成を採用している。なお、本発明を分かり易く説明するために、一実施形態を示す図面の符号に対応付けて説明するが、本発明は実施形態に限定されるものではない。 In order to solve the above-described problems, the present invention adopts the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 12 shown in the embodiment. In addition, in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, the description will be made in association with the reference numerals of the drawings showing an embodiment, but the present invention is not limited to the embodiment.
本発明の駆動装置は、ベース部に支持されて設けられた、第１基部と第１先端部とを有する第１部材と、前記ベース部の前記第１部材とは異なる位置に支持されて設けられた、第３基部と第３先端部とを有する第３部材と、前記第１基部を第２の方向に沿って駆動する１対の第１圧電素子と、前記第１基部と前記第１先端部との間に設けられ、前記第１先端部を前記第２の方向と交差する第１の方向に沿って駆動する第２圧電素子と、前記第３基部を前記第２の方向に沿って駆動する１対の第３圧電素子と、前記第３基部と前記第３先端部との間に設けられ、前記第３先端部を前記第１の方向に沿って駆動する第４圧電素子と、前記第１先端部と前記第３先端部とに接触し、前記第１部材および前記第３部材とが駆動されることにより、前記第１の方向に沿って回転駆動する第２部材と、前記ベース部に挿通され、前記第２部材の回転軸に沿って設けられ、前記第２部材を支持する支持軸と、を備え、前記第１部材は、前記第１基部が前記１対の第１圧電素子の間に配置されることで前記ベース部に支持されるとともに、前記ベース部に前記第１の方向に沿って配置され、前記第３部材は、前記第３基部が前記１対の第３圧電素子の間に配置されることで前記ベース部に支持されるとともに、前記ベース部に前記第１の方向に沿って配置され、前記第２部材は、前記支持軸に支持されるための軸受部を有することを特徴とする。 The driving device according to the present invention is provided by being supported by a base portion and provided at a position different from the first member of the base portion and the first member having a first base portion and a first tip portion. A third member having a third base and a third tip, a pair of first piezoelectric elements for driving the first base along a second direction, the first base and the first A second piezoelectric element provided between the first end and driving the first front end along a first direction intersecting the second direction; and the third base along the second direction. A pair of third piezoelectric elements that are driven, and a fourth piezoelectric element that is provided between the third base and the third tip, and drives the third tip along the first direction. , in contact with the first tip and the third tip portion, by said first member and said third member is driven, before Symbol A second member that rotates along a first direction, is inserted into the base unit, provided along the rotation axis of the second member, and a support shaft for supporting the second member, said first 1 member is supported on the base portion by being disposed between the first piezoelectric element of the first base portion said pair being arranged along said first direction to said base portion, said the third member, together with the third base portion is supported on the base portion by being disposed between the third piezoelectric element of the pair, is arranged along said first direction to said base portion, The second member has a bearing portion for being supported by the support shaft.
また、本発明のレンズ鏡筒（１０３）は、上記の駆動装置を備えている。
また、本発明のカメラ（１０１）は、上記の駆動装置を備えている。
Further, the lens barrel (103) of the present invention includes the above-described driving device.
Moreover, the camera (101) of this invention is equipped with said drive device.
本発明によれば、駆動装置の支持軸にモーメントが発生することを防止し、相対駆動される第１部材と第２部材との接触面への悪影響を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a moment from being generated in the support shaft of the drive device, and to prevent adverse effects on the contact surfaces of the first member and the second member that are relatively driven.
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２部材と駆動駒等の第１部材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２と、保持部２ａに保持された駆動駒（第１部材）３と、駆動駒３に隣接して配置されたロータ（第２部材）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は導電性を有する弾性体であり、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。ベース部２の表面には、例えば絶縁膜等が成膜されて絶縁処理が施されている。
The
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側の被支持面４ｂは、複数の駆動駒３によって支持されている。本実施形態において、歯車４ａは、ロータ４の強度及び剛性等が許す範囲で可能な限り被支持面４ｂに近接させて設けられている。
On the outer peripheral surface of the
歯車４ａの歯面上には、ロータ４の出力を取り出すための作用点（図示略）が設定されている。作用点は、歯車４ａの回転軸Ｒ１に垂直で歯幅方向の中心を通る中心線Ｌ１（仮想平面Ｓ１）と歯面との交点（交線）上に位置している。
ロータ４の中央部には支持軸５を挿通するための貫通孔４ｃが設けられている。
On the tooth surface of the
A through
図３（ａ）はロータ４の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、貫通孔４ｃの内側には段差部４ｄが設けられ、被支持面４ｂに近い側の小径部４ｃ１の内径Ｄ１が、被支持面４ｂから遠い側の大径部４ｃ２の内径Ｄ２よりも小さくなっている。
FIG. 3A is a plan view of the
As shown in FIGS. 3A and 3B, a
ロータ４は、ロータ４と一体的に設けられたベアリング（軸受部）４ｅを有している。
ベアリング４ｅは例えばボールベアリング（ボール軸受）である。ベアリング４ｅはロータ４の貫通孔４ｃの大径部４ｃ２内に配置され、外輪が貫通孔４ｃの壁面に固定されることでロータ４と一体的に設けられている。ベアリング４ｅは、外輪の前面が段差部４ｄに当接することで貫通孔４ｃ内で位置決めされている。
The
The
ベアリング４ｅは、ロータ４の回転軸Ｒ１と垂直でボール４ｆの中心を通り、回転軸Ｒ１と直交する中心線Ｌ２が、歯車４ａの作用点を通り、回転軸Ｒ１と直交する仮想平面Ｓ１上に位置するように位置決めされている。これにより、ロータ４の出力を取り出すための作用点と、ベアリング４ｅのボール４ｆの中心を通る中心線Ｌ２とが、同一の仮想平面Ｓ１上に位置するようになる。
The
仮想平面Ｓ１と被支持面４ｂとは、ロータ４の強度及び剛性等が許す範囲で可能な限り近接させて設けられている。本実施形態において、仮想平面Ｓ１と被支持面４ｂとの距離ｄ４１は、ロータ４の回転中心から歯車４ａ上の作用点（図示略）までの距離ｄ４２の例えば約０．５倍程度になっている。
The virtual plane S1 and the supported
ベアリング４ｅは、図２に示すように、内輪が支持軸５に固定されている。これにより、ロータ４は、ベアリング４ｅ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。すなわち、支持軸５はロータ４の回転軸Ｒ１に沿って設けられている。
As shown in FIG. 2, 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８０％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 mounting
図４（ａ）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（ｂ）はその平面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）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、双方とも導電性を有している。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。
4A is a perspective view of the
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
図４（ｂ）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ｗ３方向は、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. 4B, 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４（ａ）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. 4A, 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４（ａ）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（ｂ）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. 4A, the holding
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。
The
図５（ａ）は第１圧電素子６の模式的な配線図であり、図５（ｂ）は第２圧電素子７の模式的な配線図である。
図５（ａ）及び図５（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. 5A is a schematic wiring diagram of the first
As shown in FIGS. 5A and 5B, the driving
図５（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５（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、駆動駒３１の先端部３１ａに接続された第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、駆動駒３２の先端部３２ａに接続された第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。
As shown in FIG. 5A, the first
As shown in FIG. 5B, the second
また、図５(ａ)及び図５（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。
以上の構成により、第１圧電素子６と駆動駒３の基部３ｂとの間には第１圧電素子６を駆動させる所定の駆動電圧が印加される。また、駆動駒３の先端部３ａと基部３ｂとの間には、第２圧電素子７を駆動させる所定の駆動電圧が印加される。
Although not shown in FIGS. 5A and 5B, the
With the above configuration, a predetermined driving voltage for driving the first
図６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６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. 6 is an example of a timing chart of voltages generated by the
As shown in FIG. 6, 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７〜図１０を用いて説明する。
図７〜図９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１０は、第１組及び第２組の駆動駒３１，３２の先端部３１ａ，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１０（ａ）及び図１０（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
7 to 9 are enlarged front views showing the operation of the first and second sets of driving
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the displacement in the axial direction of the
図７（ａ）〜図９（ａ）では、ロータ４の回転方向Ｒ（図４（ｂ）参照）に沿う第１組の駆動駒３１の幅ｗ３１方向（第１の方向）をＸ１方向、支持軸５（図２参照）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７（ｂ）〜図９（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。
7A to 9A, the width w31 direction (first direction) of the first set of
（Phase０）
電源部１０は、図６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５（ａ）及び図５（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７（ａ）及び図７（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. 6, the
As shown in FIGS. 7A and 7B, in Phase 0, the first set of
（Phase１）
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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０Ｖの電圧を供給する。
(Phase 1)
As shown in FIG. 6, the
すると、図７（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１０（ａ）、Phase１参照）。また、図７（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１０（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. 7A, in
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図７（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１０（ｂ）、Phase１参照）。また、図５（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１０（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. 7B, in
すなわち、Phase１においては、図７（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７（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６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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. 6, the
すると、図７（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１０（ａ）、Phase２参照）。この状態で、図７（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１０（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. 7A, in
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図７（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３２ａがロータ４に接触した状態が維持される（図１０（ｂ）、Phase２参照）。この状態で、図７（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１０（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. 7B, in
すなわち、Phase２においては、図７（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（非接触面４ｂ）に摩擦力が作用する。ここで、第２組の駆動駒３２は図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６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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. 6, the
すると、図７（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１０（ａ）、Phase３参照）。同時に、図７（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１０（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. 7A, in
電源部１０は、図６に示すように、Phase３において、第２端子Ｔ２の電圧を維持し、図５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図７（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１０（ｂ）、Phase３参照）。この状態で、図７（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１０（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. 7B, in
すなわち、Phase３においては、図７（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に接近して当接する。同時に、図７（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を回転方向Ｒへ駆動する。
That is, in
（Phase４）
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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. 6, the
すると、図８（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の変形が維持されて先端部３１ａがロータ４に当接した状態が維持される（図１０（ａ）、Phase４参照）。同時に、図８（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１０（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. 8A, in
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図８（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１０（ｂ）、Phase４参照）。同時に、図８（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１０（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. 8B, in
すなわち、Phase４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に当接した状態でロータ４の回転方向Ｒに沿うＸ１軸正方向側に移動し、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、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, in
（Phase５）
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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. 6, the
すると、図８（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１０（ａ）、Phase５参照）。この状態で、図８（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１０（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. 8A, in
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図８（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１０（ｂ）Phase５参照）。同時に、図８（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１０（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. 8B, in
すなわち、Phase５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８（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６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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. 6, the
すると、図８（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１０（ａ）、Phase６参照）。この状態で、図８（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１０（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. 8A, in
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図８（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１０（ｂ）、Phase６参照）。この状態で、図８（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１０（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. 8B, in
すなわち、Phase６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６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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. 6, the
すると、図８（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１０（ａ）、Phase７参照）。この状態で、図８（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１０（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. 8A, in
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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 illustrated in FIG. 6, the
すると、図８（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１０（ｂ）、Phase７参照）。同時に、図８（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１０（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. 8B, in
すなわち、Phase７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に接近して当接する。
That is, in
（Phase８）
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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。
(Phase8)
As shown in FIG. 6, the
すると、図９（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１０（ａ）、Phase８参照）。同時に、図９（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１０（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. 9A, in Phase 8, the first
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図９（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の変形が維持されて、先端部３２ａがロータ４に当接した状態が維持される（図１０（ｂ）、Phase８参照）。同時に、図９（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１０（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. 9B, in Phase 8, the deformation of the first
すなわち、Phase８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に当接した状態で、ロータ４の回転方向Ｒに沿うＸ２軸正方向側に移動し、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. 9A, the
このとき、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, in Phase 8, both the
（Phase９）
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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. 6, the
すると、図９（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の変形が維持され、先端部３１ａがロータ４から離間した状態が維持される（図１０（ａ）、Phase９参照）。同時に図９（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１０（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. 9A, in Phase 9, the deformation of the first
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図９（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１０（ｂ）、Phase９参照）。この状態で、図９（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１０（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. 9B, in Phase 9, the deformation of the first
すなわち、Phase９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. 9A, the
（Phase１０）
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第１組の駆動駒３１の第１圧電素子６１の電極部６１ａ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６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５（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. 6, the
すると、図９（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１０（ａ）、Phase１０参照）。この状態で、図９（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１０（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. 9A, in
電源部１０は、図６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５（ａ）に示す第２組の駆動駒３２の第１圧電素子６２の電極部６２ａ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６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５（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. 6, the
すると、図９（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１０（ｂ）、Phase１０参照）。この状態で、図９（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１０（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. 9B, in
すなわち、Phase１０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圧電素子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、本実施形態の駆動装置１は、図３に示すように、ロータ４がベアリング４ｅを有している。そのため、ロータ４にラジアル方向の力が作用した場合に、従来の駆動装置のようにベアリングとギア部材とが出力軸方向にずれた位置に配置されている場合と比較して、支持軸５に生じるモーメントを低減することができる。これにより、相対駆動されるロータ４と駆動駒３との接触面において偏圧や偏接触などが発生することを防止することができる。したがって、ロータ４と駆動駒３との接触面への悪影響を防止できる。
また、ロータ４がベアリング４ｅと一体的に設けられているので、従来の駆動装置と比較して部品点数を削減し、体積を減少させ、省スペース化、小型化を実現できる。
Further, in the
Further, since the
また、歯車４ａは、図３に示すように、ロータ４の強度及び剛性等が許す範囲で可能な限り被支持面４ｂに近接させて設けられている。換言すると、歯車４ａ上の作用点を通る仮想平面Ｓ１と被支持面４ｂとは、ロータ４の強度及び剛性等が許す範囲で可能な限り近接させて設けられている。そのため、ロータ４の負荷が大きく、ロータ４の出力が仮想平面Ｓ１と傾きを持って外部装置の歯車に伝達されるような場合であっても、ロータ４に作用するモーメントを実質的に無視できる程度まで低減することが可能になる。したがって、相対駆動されるロータ４と駆動駒３との接触面において偏圧や偏接触などが発生することを、より効果的に防止することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the
また、ベアリング４ｅは、ロータ４の出力を取り出すための作用点と、ベアリング４ｅのボール４ｆの中心を通る中心線Ｌ２とが、同一の仮想平面Ｓ１上に位置するように設けられている。そのため、ロータ４の歯車４ａの歯面上の作用点が外部装置の歯車などから負荷を受けたときに、ベアリング４ｅに作用する応力を略ラジアル荷重のみにすることができ、歯面が受けるラジアル反力をベアリング４ｅにより直接支えることができる。したがって、ベアリング４ｅに作用する応力をラジアル軸受の理想的な負荷状態にすることができる。これにより、駆動装置１の負荷の性能上限値を上昇させることが可能になる。
In addition, 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、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の先端部３ａを幅ｗ３方向に駆動することで、ロータ４の下面と先端部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７〜図９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. 7 to 9, 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６のPhase３，７，１１，１５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６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. 6, 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及びカメラの一例について説明する。本実施形態の交換レンズは、カメラボディとともにカメラシステムを形成するものである。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 example of a lens barrel and a camera provided with the
図１２は、本実施の形態におけるカメラ１０１の構成を模式的に示す概略構成図である。
図１２に示すように、カメラ１０１は、撮像素子１０８が内蔵されたカメラボディ１０２と、レンズ１０７を有するレンズ鏡筒１０３とを備えている。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of the
As shown in FIG. 12, the
レンズ鏡筒１０３は、カメラボディ１０２に着脱可能な交換レンズである。レンズ鏡筒１０３は、レンズ１０７、カム筒１０６、駆動装置１等を備えている。駆動装置１は、カメラ１０１のフォーカス動作時にレンズ１０７を駆動する駆動源として用いられている。駆動装置１のロータ４から得られた駆動力は、直接、カム筒１０６に伝えられる。レンズ１０７は、カム筒１０６に保持されており、駆動装置１の駆動力により、光軸方向Ｌに略平行に移動して、焦点調節を行うフォーカスレンズである。
The
カメラ１０１の使用時には、レンズ鏡筒１０３内に設けられたレンズ群（レンズ１０７を含む）によって、撮像素子１０８の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子１０８によって、結像された被写体像は電気信号に変換され、その信号をＡ／Ｄ変換することによって、画像データが得られる。
When the
以上説明したように、本実施の形態のカメラ１０１及びレンズ鏡筒１０３は、上記の実施の形態で説明した駆動装置１を備えている。したがって、従来よりもロータ４を安定的に回転させることができ、出力が向上した駆動装置１によって、カム筒１０６を直接駆動させることができる。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。
本実施の形態では、レンズ鏡筒１０３は、交換レンズである例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒としてもよい。
As described above, the
In the present embodiment, 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、上記の実施形態では軸受部がボールベアリングである場合について説明したが、軸受部はローラベアリング（ローラ軸受）であってもよい。この場合、ローラの中心を通り支持軸に垂直な中心線が上記の仮想平面上に位置するように、ローラベアリングを配置する。これにより、上記の実施形態と同様の効果を得ることができる。 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, although the case where the bearing portion is a ball bearing has been described in the above embodiment, the bearing portion may be a roller bearing (roller bearing). In this case, the roller bearing is disposed so that a center line passing through the center of the roller and perpendicular to the support shaft is located on the virtual plane. Thereby, the effect similar to said embodiment can be acquired.
また、上記の実施形態では、ロータの側面に設けられた歯車の歯先が、側面よりも外側に設けられている構成について説明したが、ロータはこのような構成に限定されない。
図１１はロータの変形例を示す図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ロータの歯車は、歯先がロータの側面と一致するか又は側面の内側に設けられていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the gear teeth provided on the side surface of the rotor are provided outside the side surface has been described, but the rotor is not limited to such a configuration.
FIG. 11 is a view showing a modified example of the rotor, FIG. 11 (a) is a plan view, and FIG. 11 (b) is a side view. As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the gear of the rotor may have a tooth tip that coincides with the side surface of the rotor or may be provided inside the side surface.
また、上記の実施の形態では、第１圧電素子及び第２圧電素子が厚み滑り変形する場合について説明したが、これらは厚み方向に変形するものであってもよい。この場合、第１圧電素子によって駆動駒は保持部の幅方向（第１の方向）に移動し、第２圧電素子によって駆動駒の先端部は回転軸に平行な方向（第２の方向）に移動する。 In the above-described embodiment, the case where the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are deformed by thickness sliding has been described, but these may be deformed in the thickness direction. In this case, the driving piece is moved in the width direction (first direction) of the holding portion by the first piezoelectric element, and the tip end portion of the driving piece is moved in the direction parallel to the rotation axis (second direction) by the second piezoelectric element. To do.
また、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。 Further, 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 does not have to 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、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、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, the holding portion may be provided with a protruding locking portion that locks the bottom end of the holding portion of the first piezoelectric element. Further, positioning may be performed by causing the end portion on the bottom surface side of the holding portion of the first piezoelectric element to protrude from the bottom surface of the base portion to function as a positioning portion, and abut the positioning portion against the bottom surface of the holding portion.
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。
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。
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.
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.
１ 駆動装置、２ ベース部、３ 駆動駒（第１部材）、３ａ 先端部、３ｂ 基部、４ ロータ（第２部材）、４ａ 歯車、４ｅ ベアリング（軸受部）、４ｆ ボール、５ 支持軸、６ 第１圧電素子（圧電素子）、７ 第２圧電素子（第２の圧電素子）、１０１ カメラ、１０３ レンズ鏡筒、Ｌ２ 中心線、Ｓ１ 仮想平面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ベース部の前記第１部材とは異なる位置に支持されて設けられた、第３基部と第３先端部とを有する第３部材と、
前記第１基部を第２の方向に沿って駆動する１対の第１圧電素子と、
前記第１基部と前記第１先端部との間に設けられ、前記第１先端部を前記第２の方向と交差する第１の方向に沿って駆動する第２圧電素子と、
前記第３基部を前記第２の方向に沿って駆動する１対の第３圧電素子と、
前記第３基部と前記第３先端部との間に設けられ、前記第３先端部を前記第１の方向に沿って駆動する第４圧電素子と、
前記第１先端部と前記第３先端部とに接触し、前記第１部材および前記第３部材とが駆動されることにより、前記第１の方向に沿って回転駆動する第２部材と、
前記ベース部に挿通され、前記第２部材の回転軸に沿って設けられ、前記第２部材を支持する支持軸と、を備え、
前記第１部材は、前記第１基部が前記１対の第１圧電素子の間に配置されることで前記ベース部に支持されるとともに、前記ベース部に前記第１の方向に沿って配置され、
前記第３部材は、前記第３基部が前記１対の第３圧電素子の間に配置されることで前記ベース部に支持されるとともに、前記ベース部に前記第１の方向に沿って配置され、
前記第２部材は、前記支持軸に支持されるための軸受部を有することを特徴とする駆動装置。 A first member having a first base portion and a first tip portion provided to be supported by the base portion;
A third member having a third base portion and a third tip portion, supported and provided at a position different from the first member of the base portion;
A pair of first piezoelectric elements for driving the first base along a second direction;
A second piezoelectric element provided between the first base and the first tip, and driving the first tip along a first direction intersecting the second direction;
A pair of third piezoelectric elements for driving the third base portion along the second direction;
A fourth piezoelectric element provided between the third base and the third tip, and driving the third tip along the first direction;
The contact with the first tip portion and the third tip portion, by said first member and said third member is driven, and the second member for rotating before SL along a first direction,
Wherein is inserted into the base unit, provided along the rotation axis of the second member, and a support shaft for supporting the second member,
Wherein the first member together with the first base portion is supported on the base portion by being disposed between the first piezoelectric element of the pair, is arranged along said first direction to said base unit ,
Said third member, together with the third base portion is supported on the base portion by being disposed between the third piezoelectric element of the pair, is arranged along said first direction to said base unit ,
The drive device according to claim 1, wherein the second member has a bearing portion to be supported by the support shaft.
前記第２部材の駆動力が取り出される作用点が、前記軸受部を通り前記回転軸と直交する平面上に位置することを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 1 ,
The driving device according to claim 1, wherein an operating point from which the driving force of the second member is extracted is located on a plane that passes through the bearing portion and is orthogonal to the rotation axis.
前記軸受部はボール軸受又はローラ軸受であり、
前記ボール軸受のボールの中心線又は前記ローラ軸受のローラの中心線が前記平面上に位置することを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 2 , wherein
The bearing is a ball bearing or a roller bearing;
The driving device according to claim 1, wherein the center line of the ball of the ball bearing or the center line of the roller of the roller bearing is located on the plane.
前記第２部材に歯車が設けられ、前記歯車に前記作用点が設定されていることを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 2 or claim 3 ,
A drive device, wherein a gear is provided on the second member, and the action point is set on the gear.
前記歯車の歯幅方向の中心が前記平面上に位置することを特徴とする駆動装置。 The drive device according to claim 4 , wherein
The drive device according to claim 1, wherein a center of the gear in the tooth width direction is located on the plane.
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