JP5724277B2 - 駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラ - Google Patents

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。

従来、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においては、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構成がある。例えば、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軸に駆動する駆動装置が開示されている。

特開２００７−２３６１３８号公報

しかしながら、特許文献１では、チップ部材とベース部材との距離が変化する持上げ方向の振動と、チップ部材とベース部材との距離が変化しない送り方向の振動とを、それぞれ独立して制御することができないという課題がある。一方、圧電素子の持上げ方向の振動と送り方向の振動に起因して、駆動装置が疲労破壊してしまうという課題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、圧電素子によって駆動される部材の、異なる２方向の振動をそれぞれ独立して制御することができ、さらに、駆動装置が疲労破壊してしまうことを抑制することが可能な駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図５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。

本発明の駆動装置（１）は、複数の第１圧電素子（６）の間に配置され、前記複数の第１圧電素子（６）により前記複数の第１圧電素子（６）が配置される方向と交差する第１の方向に駆動される第１部材（３ｂ）と、前記第１部材（３ｂ）に設けられ、前記第１圧電素子（６）と離間している第２圧電素子（７）と、前記第２圧電素子（７）と接して設けられ、前記第２圧電素子（７）により前記第１の方向と交差する第２の方向に駆動される第２部材（３ａ）と、前記第２部材により移動される第３部材と、備える。

本発明のレンズ鏡筒（１０３）及びカメラ（１０１）は、駆動装置（１）を備える。

本発明の駆動装置によれば、圧電素子によって駆動される部材の異なる２方向への振動を、それぞれ独立して制御することができる。さらに、駆動装置が疲労破壊してしまうことを抑制することができる。また、本発明によれば、この駆動装置を備えたレンズ鏡筒及びカメラを提供することができる。

本発明に係る一実施形態の駆動装置の正面図である。 図１に示す駆動装置の回路図である。 図１に示す駆動装置の駆動駒の正面図である。 図１に示す駆動装置の駆動駒の動作を示す正面図である。 図１に示す駆動装置を備えたレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

本実施形態の駆動装置は、ベース部に対してロータを相対的に変位させる相対駆動を行い、ロータによって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。

図１は、本発明に係る一実施形態の駆動装置の正面図である。
図１に示すように、駆動装置１は、ベース部２と、駆動駒３と、ロータ４と、支持軸５と、第１の方向に沿って厚みすべり振動をする第１圧電素子６と、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って厚みすべり振動をする第２圧電素子７と、を備えている。

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を含む材料によって形成されている。ベース部２は、中央部に軸方向の貫通穴を有する中空円筒形状に形成されている。ベース部２の表面には、例えば絶縁膜（図示略）が形成されることにより絶縁処理が施されている。ベース部２の貫通穴には、支持軸５が挿通されている。

ベース部２の一方の端部（上端部）には、複数の保持部２ａがベース部２の周方向に隣接して設けられている。保持部２ａは、凹形状に形成されている。保持部２ａは、駆動駒３をベース部２の周方向の両側から挟みこむように保持する。

ベース部２の他方の端部（下端部）は、例えばボルト等の締結部材（図示略）により、取付部１０１ａに固定されている。ベース部２の中央部よりも取付部１０１ａに近い部分には、周方向に連続する溝部２ｄが設けられている。

駆動装置１は、所定の位相差で駆動する３つの駆動駒３の組を２組有している。本実施形態では、ベース部２の周方向に等間隔に配置された６つの駆動駒３のうち、３つの駆動駒３１が第１組に属し、３つの駆動駒３２が第２組に属している。各組の駆動駒３１と駆動駒３２とは、ベース部２の周方向、すなわちロータ４の回転方向Ｒに交互に配置されている。

各々の駆動駒３は、基部（第１部材）３ｂと先端部（第２部材）３ａとを備えている。
基部３ｂは、導電性を有しており、例えば軽金属合金により形成されている。基部３ｂは、ベース部２の周方向に交差する一対の側面がやや傾斜した略直方体形状に形成されている。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ている。基部３ｂは、第１圧電素子６によって駆動され、第１の方向に沿って振動する。

基部３ｂは、第１圧電素子６を第１の方向と平行な第１の面３ｆ１（側面）で支持するとともに第２圧電素子７を第２の方向と平行な第２の面３ｆ２（上面）で支持する。第１の面３ｆ１と第２の面３ｆ２とは鋭角に交差している。第１の面３ｆ１と第２の面３ｆ２とのなす角度は、各部材の寸法や公差等の関係から、例えば、８４°以上８８°以下に設定されている。

基部３ｂには複数（４つ）の第１圧電素子６が設けられている。基部３ｂは、２つの第１圧電素子６を第１の面３ｆ１で支持するとともに残りの２つの第１圧電素子６を第１の面３ｆ１と対向する第３の面（側面）３ｆ３で支持している。第３の面３ｆ３と第２の面３ｆ２とは鋭角に交差している。第３の面３ｆ３と第２の面３ｆ２とのなす角度は、第１の面３ｆ１と第２の面３ｆ２とのなす角度と同一である。

先端部３ａは、導電性を有しており、例えばステンレス鋼により形成されている。先端部３ａは、断面視において山形の六角形形状に形成されている。先端部３ａは、基部３ｂとロータ４との間に配置されている。先端部３ａは、保持部２ａから突出してロータ４を支持している。先端部３ａは、第２圧電素子７によって駆動され、第２の方向に沿って振動する。

基部３ｂの質量は、先端部３ａの質量と同一となっている。ここで、基部３ｂの体積をＶ１とし、先端部３ａの体積をＶ２とする。また、基部３ｂの密度をρ１とし、先端部３ａの密度をρ２とする。このとき、駆動装置１は、以下の式（１）を満たすように、基部３ｂの体積Ｖ１、先端部３ａの体積Ｖ２、基部３ｂの密度ρ１、先端部３ａの密度ρ２が決定されている。

ρ１・Ｖ１＝ρ２・Ｖ２ ・・・（１）

ロータ４は、ベアリング（図示略）を介して支持軸５に取り付けられている。ロータ４は、支持軸５を中心として、回転方向Ｒの前方又は後方に回転可能に設けられている。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に対向する面は、複数の駆動駒３によって支持されている。

支持軸５は、中心軸がロータ４の回転軸と一致するように配置された丸棒状の部材である。支持軸５は、一方の端部（下端部）が取付部１０１ａに固定されている。支持軸５は、ベース部２とロータ４を貫通している。支持軸５は、ロータ４の回転方向Ｒに沿って配置された複数の駆動駒３の中心に配置されている。

第１圧電素子６は、例えばジルコン酸チタン酸塩（ＰＺＴ）を含む材料により形成されている。第１圧電素子６は、ベース部２の保持部２ａの内側の面と、駆動駒３の基部３ｂの側面との間に配置されている。第１圧電素子６は、駆動駒３の基部３ｂをロータ４の回転方向Ｒの前方及び後方から挟みこむように配置されている。

第１圧電素子６は、支持軸５の軸方向に長手を有して形成されている。複数（４つ）の第１圧電素子６は、それぞれ基部３ｂの側面３ｆ１，３ｆ３に沿って第１の方向に厚みすべり振動をする。各第１圧電素子６は、支持軸５のほぼ軸方向に沿う長手方向に厚みすべり振動をするように設けられている。各第１圧電素子６は、導電性を有する接着剤により、ベース部２の保持部２ａの内側の面と、駆動駒３の基部３ｂの側面３ｆ１，３ｆ３との双方に接着されている。

第２圧電素子７は、例えばジルコン酸チタン酸塩（ＰＺＴ）を含む材料により形成されている。第２圧電素子７は、各駆動駒３の中心を通る中心円の接線方向、すなわち各駆動駒３の中心におけるロータ４の回転円の接線方向に長手を有して形成されている。第２圧電素子７は、基部３ｂの上面３ｆ２沿って第２の方向に厚みすべり振動をする。第２圧電素子７は、各駆動駒３の中心を通る中心円の接線方向に厚みすべり振動をするように設けられている。すなわち、第２圧電素子７は、各駆動駒３の中心におけるロータ４の回転円の接線方向に沿って厚みすべり振動をするように設けられている。第２圧電素子７は、導電性を有する接着剤により、駆動駒３の先端部３ａの底面と基部３ｂの上面３ｆ２との双方に接着されている。

図２は、図１に示す駆動装置の回路図である。図２（ａ）は第１圧電素子と電源部との接続状態を示す図であり、図２（ｂ）は第２圧電素子と電源部との接続状態を示す図である。なお、便宜上、図２（ａ）においては第２圧電素子の図示を省略し、図２（ｂ）においては第１圧電素子の図示を省略している。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、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、第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２、第３端子Ｔ３及び第４端子Ｔ４を備えている。第１端子Ｔ１〜Ｔ４は、それぞれ所定の周波数の正弦波状の電圧を各圧電素子に供給する。電源部１０は、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２の各端子間、並びに、第３端子Ｔ３及び第４端子Ｔ４の各端子間で、所定の位相差を有する同一波形の正弦波状の電圧を各圧電素子に供給する。

図１及び図２（ａ）に示すように、複数の第１圧電素子６のうち、第１組に属する３つの駆動駒３１とベース部２との間に配置された１２の第１圧電素子６１は、配線１１を介して第１端子Ｔ１に電気的に接続されている。複数の第１圧電素子６のうち、第２組に属する３つの駆動駒３２とベース部２との間に配置された１２の第１圧電素子６２は、配線１２を介して第２端子Ｔ２に電気的に接続されている。

図１及び図２（ｂ）に示すように、複数の第２圧電素子７のうち、第１組に属する３つの駆動駒３１の先端部３１ａと基部３１ｂとの間に配置された６つの第２圧電素子７１は、配線１３を介して第３端子Ｔ３に電気的に接続されている。複数の第２圧電素子７のうち、第２組に属する３つの駆動駒３２の先端部３２ａと基部３２ｂとの間に配置された６つの第２圧電素子７２は、配線１４を介して第４端子Ｔ４に電気的に接続されている。

駆動装置１において駆動駒３によりロータ４を回転させる際には、第１組の３つの駆動駒３１を同期して駆動させる。そして、第１組の駆動駒３１と所定の位相差を有して、第２組の３つの駆動駒３２を、第１組の３つの駆動駒３１と同様に同期して駆動させる。これにより、第１組の３つの駆動駒３１と第２組の３つの駆動駒３２とが、ロータ４を交互に支持して回転させる。

具体的には、電源部１０の第１端子Ｔ１は、第１圧電素子６１に正弦波状の電圧を供給する。すると、第１圧電素子６１は、支持軸５に沿う第１の方向の厚みすべり振動を開始する。駆動駒３１は、第１圧電素子６１の変形によって駆動され、ベース部２から離間する方向へ移動する。

このとき、電源部１０の第３端子Ｔ３は、第２圧電素子７１に正弦波状の電圧を供給している。すると、第２圧電素子７１は、各駆動駒３の中心を通る中心円の接線方向、すなわち各駆動駒３の中心におけるロータ４の回転円の接線方向（第２の方向）において、ロータ４の回転方向Ｒの前方向へ厚みすべり振動を開始する。駆動駒３１の先端部３１ａは、第２圧電素子７１の変形によって第２の方向に駆動される。このとき、駆動駒３１の先端部３１ａは、ロータ４との間に作用する摩擦力によってロータ４を回転方向Ｒの前方へ回転させる。

その後、第１圧電素子６１は、電源部１０の第１端子Ｔ１によって供給された正弦波状の電圧により、ロータ４から離れる逆方向の変形を開始する。第１組の駆動駒３１は、第１圧電素子６１の逆方向の変形により、ロータ４から離間する方向に移動する。

このとき、第２圧電素子７１は、電源部１０の第３端子Ｔ３によって供給された正弦波状の電圧により、ロータ４の回転方向Ｒの後方側への逆方向の変形を開始する。第１組の駆動駒３１の先端部３１ａは、ロータ４から離れた状態で、第２圧電素子７１の逆方向の変形により、ロータ４の回転方向Ｒの後方側へ向けて移動する。

その後、第１組の駆動駒３１は、ロータ４への先端部３１ａの接触、ロータ４の回転方向Ｒの前方側への先端部３１ａの移動、ロータ４からの先端部３１ａの離間、ロータ４の回転方向Ｒの後方側への先端部３１ａの駆動、を繰り返す。すなわち、駆動駒３１の基部３１ｂ及び先端部３１ａは、第１圧電素子６１により駆動され、支持軸５のほぼ軸方向である第１の方向に沿って振動する。また、駆動駒３１の先端部３１ａは、第２圧電素子７１により駆動され、基部３１ｂ及びベース部２に対して、各駆動駒３の中心におけるロータ４の回転円の接線方向（第２の方向）に沿って振動する。これにより、第１組の駆動駒３１は、先端部３１ａが円軌道または楕円軌道を描くように駆動する。

第２の駆動駒３２は、第１組の駆動駒３１と所定の位相差を有しており、第１組の駆動駒３１と同様に駆動する。すなわち、電源部１０の第２端子Ｔ２は、第１端子Ｔ１が供給する電圧と同様の波形を有し、第１端子Ｔ１が供給する電圧と所定の位相差を有する正弦波状の電圧を、第１圧電素子６２に供給する。また、電源部１０の第４端子Ｔ４は、第３端子Ｔ３が供給する電圧と同様の波形を有し、第３端子Ｔ３が供給する電圧と所定の位相差を有する正弦波状の電圧を、第２圧電素子７２に供給する。

第２組の３つの駆動駒３２の先端部３２ａは、第１組の３つの駆動駒３１の先端部３１ａがロータ４から離間する前にロータ４に接触し、第１組の３つの駆動駒３１の先端部３１ａがロータ４に接触した後にロータ４から離間する。したがって、ロータ４は、第１組の３つの駆動駒３１と第２組の３つの駆動駒３２とにより交互に支持されて駆動され、支持軸５の軸方向における位置をほぼ一定に保った状態で所定の回転速度で回転方向Ｒの前方又は後方へ回転する。

以上のように、駆動装置１は、支持軸５に沿う第１の方向に厚みすべり振動をする第１圧電素子６と、各駆動駒３の中心におけるロータ４の回転円の接線方向に沿う第２の方向に厚みすべり振動をする第２圧電素子７とを備えている。

このため、第１圧電素子６によって、駆動駒３の基部３ｂ及び先端部３ａを、ベース部２に対して支持軸５とほぼ平行な方向に振動させることができる。また、第２圧電素子７によって、駆動駒３の先端部３ａを、ベース部２及び駆動駒３の基部３ｂに対して、各駆動駒３の中心におけるロータ４の回転円の接線方向に振動させることができる。

したがって、本実施形態の駆動装置１によれば、第１圧電素子６と第２圧電素子７とを独立して制御することで、駆動駒３の先端部３ａの支持軸５とほぼ平行な方向への振動と、先端部３ａの各駆動駒３の中心におけるロータ４の回転円の接線方向への振動とを独立して制御することができる。このため、特許文献１の構成に比べて、駆動駒３の各方向への振動を効率よく行うことができ、ロータ４を効率よく回転させることができる。

図３は、図１に示す駆動装置の駆動駒の正面図である。図３において、符号Ｗは、第１圧電素子６と、第１の面３ｆ１（第３の面３ｆ３）と第２の面３ｆ２との境界部３ｇ１（３ｇ２）との間の距離である。

図３に示すように、第１圧電素子６と第２圧電素子７とは離間して配置されている。例えば、圧電素子６，７が積層型である場合には、共通電極としての下部電極が互いに離間して配置されているものとする。

具体的には、第１の面３ｆ１に配置された第１圧電素子６は、第１の面３ｆ１と第２の面３ｆ２との第１境界部３ｇ１と距離Ｗだけ離間して形成されている。第３の面３ｆ３に配置された第１圧電素子６は、第３の面３ｆ３と第２の面３ｆ２との第２境界部３ｇ２と距離Ｗだけ離間して形成されている。第２圧電素子７は、第１境界部３ｇ１（第２の面３ｆ２の第１の面３ｆ１に近接する側の端縁）に接して形成されるとともに第２境界部３ｇ２（第２の面３ｆ２の第３の面３ｆ３に近接する側の端縁）に接して形成されている。

第１圧電素子６と境界部３ｇ１，３ｇ２との離間距離Ｗは、第１圧電素子６の厚さ（基部３ｂの側面と第１圧電素子６の上面との間の距離）の１／２以上２／３以下になっている。これにより、第１圧電素子６と第２圧電素子７の少なくとも一方が振動したときの基部３ｂ（特に第１圧電素子６と第２圧電素子７に挟まれた角部）への応力集中による基部３ｂの疲労破壊を抑制することができる。一方、離間距離Ｗが第１圧電素子６の厚さの１／２よりも小さいと、基部３ｂへの応力集中を緩和して基部３ｂの疲労破壊を抑制することが困難となる。また、離間距離Ｗが第１圧電素子６の厚さの２／３よりも大きいと、ロータ４を安定して駆動させることが困難となる。

図４は、図１に示す駆動装置の駆動駒の動作を示す正面図である。図４（ａ）は、先端部３１ａがベース部２に対して＋Ｘ方向側へ移動する状態（Ｐｈａｓｅ１）の図である。図４（ｂ）は、先端部３１ａがベース部２に対して−Ｘ方向側へ移動する状態（Ｐｈａｓｅ２）の図である。なお、図４においては、便宜上、駆動装置の駆動駒の複数の動作（ＰｈａｓｅＮ）のうちの一部（Ｐｈａｓｅ１及び２）を図示している。また、２組の駆動駒３のうち第１組の駆動駒３１を図示している。図４においては、ロータ４の回転方向Ｒに沿う駆動駒３１の移動方向をＸ方向（第２の方向）、支持軸５に沿う駆動駒３１の移動方向をＹ方向（第１の方向）とする直交座標系を用いて説明する。

（Ｐｈａｓｅ１）
例えば、第１端子Ｔ１に−１．０Ｖの電圧を発生させ、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、第３端子Ｔ３に＋３．０Ｖの電圧を発生させ、第２圧電素子７１に第３配線１３を介して電圧を供給する。すると、駆動駒３１を駆動する第１圧電素子６１が厚みすべり変形し、駆動駒３１の基部３１ｂがベース部２側（−Ｙ方向側）へ移動する。同時に、第２圧電素子７１が厚みすべり変形し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対して＋Ｘ方向側へ移動する。なお、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。

このとき、駆動駒３１の基部３１ｂ（特に第１圧電素子６と第２圧電素子７に挟まれた−Ｘ方向及び＋Ｙ方向の角部）には、第１圧電素子６１の第１の方向（−Ｙ方向）への移動による持上げ方向の内部応力と、第２圧電素子７１の第２の方向（＋Ｘ方向）への移動による送り方向の内部応力の双方が作用する。つまり、基部３１ｂの左上の角部には、第１圧電素子６１の変形による＋Ｙ方向の内部応力と、第２圧電素子７１の変形による−Ｘ方向の内部応力の双方が作用し、圧縮応力が集中することとなる。

しかしながら、本実施形態では、第１の面３ｆ１に配置された第１圧電素子６１が第１の面３ｆ１と第２の面３ｆ２との第１境界部３ｇ１と離間して形成されている。このため、第１圧電素子と第２圧電素子とが第１境界部で接して形成されている場合（例えば、各圧電素子が積層型である場合には、共通電極としての下部電極どうしが接して形成されている場合）に比べて、基部に持上げ方向の内部応力と送り方向の内部応力とを残留させにくくすることができる。これにより、基部３１ｂの左上の角部に圧縮応力が集中することを抑制することができる。

（Ｐｈａｓｅ２）
例えば、先ず、第１端子Ｔ１に−１．０Ｖの電圧を発生させ、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、第３端子Ｔ３の電圧を０Ｖに維持し、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。すると、駆動駒３１を駆動する第１圧電素子６１が厚みすべり変形し、駆動駒３１の基部３１ｂがベース部２側（−Ｙ方向側）へ移動する。

次に、第１端子Ｔ１の電圧を−１．０Ｖに維持し、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、第３端子Ｔ３に−３．０Ｖの電圧を発生させ、第２圧電素子７１に第３配線１３を介して電圧を供給する。すると、図４（ａ）に示すように、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。この状態で、第２圧電素子７１が厚みすべり変形し、先端部３１ａが基部３１ｂ及びベース部２に対して−Ｘ方向側へ移動する。なお、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。

このとき、駆動駒３１の基部３１ｂ（特に第１圧電素子６と第２圧電素子７に挟まれた＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向の角部）には、第１圧電素子６１の第１の方向（−Ｙ方向）への移動による持上げ方向の内部応力と、第２圧電素子７１の第２の方向（−Ｘ方向）への移動による送り方向の内部応力の双方が作用する。つまり、基部３１ｂの右上の角部には、第１圧電素子６１の変形による＋Ｙ方向の内部応力と、第２圧電素子７１の変形による＋Ｘ方向の内部応力の双方が作用し、圧縮応力が集中することとなる。

しかしながら、本実施形態では、第３の面３ｆ３に配置された第１圧電素子６１が第３の面３ｆ３と第２の面３ｆ２との第２境界部３ｇ２と離間して形成されている。このため、第１圧電素子と第２圧電素子とが第２境界部で接して形成されている場合に比べて、基部に持上げ方向の内部応力と送り方向の内部応力とを残留させにくくすることができる。これにより、基部３１ｂの右上の角部に圧縮応力が集中することを抑制することができる。

本実施形態の駆動装置１によれば、第１圧電素子６と第２圧電素子７とが離間しているので、第１圧電素子と第２圧電素子が接している構造に比べて、基部に第１圧電素子と第２圧電素子との変形による残留応力が生じることを抑制することができる。具体的には、第１圧電素子と第２圧電素子が接している構造であると、基部（特に第１圧電素子と第２圧電素子に挟まれた角部）には、第１圧電素子の第１の方向への移動による持上げ方向の内部応力と、第２圧電素子の第２の方向への移動による送り方向の内部応力の双方が作用する。つまり、基部の角部には、第１圧電素子の変形による内部応力と、第２圧電素子の変形による内部応力の双方が作用し、圧縮応力が集中することとなる。しかしながら、本実施形態では、第１圧電素子６と第２圧電素子７とが離間しているので、基部３ｂの角部に集中する圧縮応力の逃げ場（発散経路）が形成されることとなる。これにより、基部３ｂの角部に持上げ方向の内部応力と送り方向の内部応力とが残留することを抑制することができる。したがって、圧電素子６，７によって駆動される部材の、異なる２方向の振動をそれぞれ独立して制御することができ、さらに、駆動装置１が疲労破壊してしまうことを抑制することが可能な駆動装置１が得られる。

また、この構成によれば、第１の面３ｆ１と第２の面３ｆ２とが鋭角に交差しているので、第１の面３ｆ１と第２の面３ｆ２とが鈍角に交差している場合に比べて、基部３ｂの角部に圧縮応力が集中しやすい。したがって、第１圧電素子６と第２圧電素子７とが離間している構成によって、基部３ｂの角部に圧縮応力が集中することを抑制することができる効果が格段に発揮される。

また、この構成によれば、基部３ｂが第１圧電素子６を第１の面３ｆ１と対向する第３の面３ｆ３で支持している。このため、第１の面３ｆ１のみに第１圧電素子が設けられている場合に比べて、基部３ｂに圧縮応力が集中する個所が多くなる（基部３ｂの１つの角部→基部３ｂの２つの角部）。したがって、第１圧電素子６と第２圧電素子７とが離間している構成によって、基部３ｂの角部に圧縮応力が集中することを抑制することができる効果が格段に発揮される。

また、この構成によれば、第１の面３ｆ１に配置された第１圧電素子６が第１境界部３ｇ１と離間して形成されており、第３の面３ｆ３に配置された第１圧電素子６が第２境界部３ｇ２と離間して形成されており、第２圧電素子７は、第１境界部３ｇ１に接して形成されるとともに第２境界部３ｇ２に接して形成されている。このため、第２圧電素子が第１境界部と離間して形成されるとともに第２境界部と離間して形成されている場合に比べて、先端部３ａの体積Ｖ２の変化量を小さく抑えることができる。例えば、第２圧電素子が第１境界部と離間して形成されるとともに第２境界部と離間して形成されている場合、または、基部の角部（第１境界部及び第２境界部）が面取りされている場合は、第２の面に平行な第１境界部の側と第２境界部の側との双方側において基部の肉付けが必要となり、基部の体積が増え、先端部の体積の変化量を小さく抑えることができる。しかしながら、本実施形態では、第２圧電素子７が第１境界部３ｇ１に接して形成されるとともに第２境界部３ｇ２に接して形成されているので、第１の面に平行な境界部側の一方側において基部の肉付けが必要となるのみである。このため、基部３ｂの体積Ｖ１と先端部３ａの体積Ｖ２との調整がしやすくなり、基部３ｂの質量と先端部３ａの質量とをバランスよく調整しやすくなる。したがって、ロータ４を安定して駆動させることが容易になる。

また、この構成によれば、基部３ｂの質量が先端部３ａの質量と同一であるので、基部の質量が先端部の質量と異なっている場合に比べて、ロータ４を安定して駆動させることができる。

なお、本実施形態では、駆動装置１が所定の位相差で駆動する３つの駆動駒３の組を２組有しているが、これに限らない。例えば、駆動装置１が所定の位相差で異動する２つ又は４つ以上の駆動駒の組を３組以上有していてもよい。すなわち、駆動駒の設置数は必要に応じて適宜変更することができる。

また、本実施形態では、基部３ｂに複数（４つ）の第１圧電素子６が設けられているが、これに限らない。例えば、基部３ｂに１つ、２つ、３つ又は５つ以上の第１圧電素子が設けられていてもよい。すなわち、第１圧電素子の設置数は必要に応じて適宜変更することができる。

また、本実施形態では、基部３ｂに２つの第２圧電素子７が設けられているが、これに限らない。例えば、基部３ｂに１つ又は３つ以上の第２圧電素子が設けられていてもよい。すなわち、第２圧電素子の設置数は必要に応じて適宜変更することができる。

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。

図５は、図１に示す駆動装置を備えたレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。図５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。

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。

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。

以上説明したように、カメラ１０１及びレンズ鏡筒１０３は、上述の駆動装置１を備えている。したがって、圧電素子によって駆動される部材の、異なる２方向の振動をそれぞれ独立して制御することができ、さらに、駆動装置が疲労破壊してしまうことを抑制することができる。

なお、本実施形態では、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。

１…駆動装置、３ａ，３１ａ，３２ａ…先端部（第２部材）、３ｂ，３１ｂ，３２ｂ…基部（第１部材）、３ｆ１…第１の面、３ｆ２…第２の面、３ｆ３…第３の面、３ｇ１…第１境界部、３ｇ２…第２境界部、６，６１，６２…第１圧電素子、７，７１，７２…第２圧電素子、１０１…カメラ、１０３…レンズ鏡筒

Claims (6)

1. 複数の第１圧電素子の間に配置され、前記複数の第１圧電素子により前記複数の第１圧電素子が配置される方向と交差する第１の方向に駆動される第１部材と、
   前記第１部材に設けられ、前記第１圧電素子と離間している第２圧電素子と、
   前記第２圧電素子と接して設けられ、前記第２圧電素子により前記第１の方向と交差する第２の方向に駆動される第２部材と、
   前記第２部材により移動される第３部材と、を備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記第１部材は、第１の面と、該第１の面と交差する第２の面と、前記第１の面と対向するとともに、前記第２の面と交差する第３の面と、を有し、
   前記複数の第１圧電素子の少なくとも一つを第１の面で支持するとともに前記第２圧電素子を第２の面で支持しており、
   前記第１の面と前記第２の面とは鋭角に交差していることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記第１部材は、前記複数の第１圧電素子のうち、前記第１の面で支持された第１圧電素子とは異なる第１圧電素子を、前記第１の面と対向する前記第３の面で支持することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記第１部材の質量は、前記第２部材の質量と同一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動装置を備えたレンズ鏡筒。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動装置を備えたカメラ。

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