WO2009110078A1

WO2009110078A1 - 移動装置

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Publication number: WO2009110078A1
Application number: PCT/JP2008/054009
Authority: WO
Inventors: 公一八重口
Original assignee: パイオニア株式会社
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2009-09-11

Abstract

駆動装置（１）は、駆動対象物（１４）を所定の方向へ駆動する駆動装置であって、基板（１１）に固定されており、所定の方向に伸長している案内軸（１８）と、案内軸の伸長方向に沿った方向の駆動力を出力端部（２０）から案内軸に対して出力するとともに、駆動対象物に固定されることで該駆動対象物と並進する出力手段（２）とを備え、案内軸の側面と出力手段の出力端部とを線接触又は点接触（２１８）させている。

Description

移動装置

　本発明は、例えば光ピックアップその他の駆動対象物を案内軸の伸長方向に沿って駆動する、超音波モータを用いた駆動装置の技術分野に関する。

　この種の駆動装置として、一般的には電磁モータを利用するものが知られている。ところが、電磁モータは回転出力であるので、駆動対象物を案内軸に沿って駆動させるにあたり、電磁モータの出力を回転方向から案内軸の伸長方向に沿った方向へと変換するために、係合式のギヤ機構を介在させる必要がある。しかしながら、かかるギヤ機構の介在により、駆動時には係合部から騒音を生じてしまう。

　そこで、当初から案内軸の伸長方向に沿った方向の駆動力を出力するべく、特許文献１から特許文献５には、超音波モータを利用した駆動装置が提案されている。

　しかしながら、例えば前述の特許文献１から特許文献４に開示されている技術では、以下のような問題が生じ得る。

　特許文献１から特許文献４は、超音波モータが、移動対象物に固定されているのではなく、案内軸を備えた基板側に固定されている基板固定構造を採るので、移動対象物と超音波モータとの相対的な位置関係が変化する。このため、移動対象物が超音波モータから離れるにつれて案内軸の撓みが増大してしまい、その影響で超音波モータによる押付圧（つまり、駆動力）が変化してしまう。ゆえに、安定した駆動を維持できない虞がある。

　これに対し、特許文献５は、超音波モータが、移動対象物に固定されている移動対象物固定構造を採るので、移動対象物（この場合、光ピックアップ５）と超音波モータとの相対的な位置関係が変化しない。しかしながら、特許文献５の第５図によれば、案内軸（この場合、ガイドシャフト１）は、Ｄカット面を有しており（言い換えれば、円柱の側面を部分的に平面とした結果、その断面がＤ字形状となっており）、そのＤカット面と、超音波モータ（この場合、振動体１１）の脚部の底面と面接触している。そうすると、両面を互いに平行に調整する必要が生じる。かかる面同士の調整は要求精度が極めて高く、仮に両面が互いに平行になっていなければ、やはり安定した駆動を維持できない虞がある。

特開平９－３５４３３号公報特開平９－９１８９１号公報特開２００２－３６７２９９号公報特開２００２－３６７３００号公報実開平０２－０６０９６３号公報

　本発明は、例えば上述した問題点に鑑みてなされたものであり、駆動対象物を駆動する際に、騒音を低減するとともに、安定した駆動を維持可能とする駆動装置を提供することを課題とする。

　本発明に係る駆動装置は、上述の課題を解決するために、駆動対象物を所定の方向へ駆動する駆動装置であって、基板に固定されており、前記所定の方向に伸長している案内軸と、前記案内軸の伸長方向に沿った方向の駆動力を出力端部から前記案内軸に対して出力するとともに、前記駆動対象物に結合されることで該駆動対象物と並進する出力手段とを備え、前記案内軸の側面と前記出力手段の出力端部とを線接触又は点接触させている。

　本発明に係る駆動装置によれば、以下のような作用により、駆動対象物を所定の方向へ好適に駆動することが可能となる。

　案内軸は、その両端で、片端で、又は他の個所で、基板に固定されており、所定の方向に伸長し、駆動対象物の移動又は摺動を支持する。「所定の方向」とは、駆動対象物を駆動させたい方向として予め定められた方向、又はその使用時に適宜変更されうる方向であり、直線方向のみならず、曲線方向も含む。

　出力手段は、案内軸の伸長方向に沿った方向の駆動力を出力端部から案内軸に対して出力する。「出力手段」は、例えば次のような原理で駆動力を出力する超音波モータである。超音波モータは、例えば、圧電素子に超音波領域の高周波交流電圧を加え、その周波数に共振して生じる縦方向共振運動と横方向共振運動を合成した楕円運動を、駆動力として出力端部から出力するモータである。なお、「出力手段」は、案内軸の伸長方向に沿った方向の駆動力を出力可能な限り、この原理で作動するものに限らない。そして、この出力手段は、駆動対象物にその内部又は外部で結合されることで該駆動対象物と並進する。つまり、この出力手段は、移動対象物固定構造を採るので、駆動対象物を駆動しつつも、自身が駆動対象物と並進することになる。そうすると、移動対象物と出力手段との相対的な位置関係が変化しないので、案内軸の撓みを抑制し、もって安定した駆動を維持することが可能となる。

　本発明では更に、案内軸の側面と出力手段の出力端部とを線接触又は点接触させている。「線接触」は、接触幅が全くない文字通りの線接触のみならず、微小ながらも現実的な接触幅で互いに接触する状態を含む。線接触の態様としては、例えば、案内軸の側面が平面（又は曲面）であり、かつ出力手段の出力端部が曲面（又は平面）である態様が挙げられる。「点接触」は、接触面積が全くない文字通りの点接触のみならず、微小ながらも現実的な接触面積で互いに接触する状態を含む。点接触の態様としては、例えば、案内軸の側面が平面又は曲面であり、かつ出力手段の出力端部が球面である態様が挙げられる。「線接触又は点接触」は、広義には、曲率が等しい曲面同士あるいは平面同士の接触以外の接触状態を含む。そうすると、案内軸と出力手段の出力端部とを互いに平行に調整する必要がないので、一層安定した駆動を維持することが可能となる。

　以上みてきたように、本発明に係る駆動装置によれば、駆動対象物を駆動する際に、騒音を低減するとともに、安定した駆動を維持することが可能となる。

　本発明に係る駆動装置の一態様では、前記案内軸の側面のうち少なくとも一部には、前記案内軸の伸長方向に沿って平面が形成されており、前記出力手段の出力端部は球面状であり、前記案内軸の側面に形成された平面と前記出力手段の球面状の出力端部とを点接触させている。

　この態様によれば、案内軸の側面のうち少なくとも一部には、案内軸の伸長方向に沿って平面が形成されている。つまり、案内軸は、例えば、三角柱や四角柱等のような多角柱でもよいし、又はＤカット面を有する柱でもよい。なお、案内軸に形成される平面は、接触面積を確保する観点から、案内軸の断面の周囲のうち結ぶと最長の直線が得られる２点またはそれに準ずる２点を通過するように形成されることが好ましく、例えば、案内軸の断面が円形である場合には、その周囲のうち円形の直径の両端となる２点またはそれに準ずる２点を通過するように形成されるとよい。なお、案内軸が曲がって伸長している場合、形成される平面は完全な平面ではなく、案内軸の伸長方向に沿って曲がった曲面としてもよい。一方で、出力手段の出力端部は球面状である。「球面状」とは、文字通りの完全な球面状のみならず、球面に近似した非球面状や、楕円体を構成する曲面状等をも含む概念である。出力端部が球面状であるとは、出力端部の全体が球面状である必要はなく、出力端部のうち、案内軸の側面に形成された平面と接触する部分のみが球面状であれば足りる趣旨である。そして、案内軸の側面に形成された平面と出力手段の球面状の出力端部とを点接触させている。そうすると、駆動対象物が、出力手段の案内軸の伸長方向回りにおける傾きズレ、或いは案内軸の伸長方向と交わる方向における位置ズレを生じても、常に点接触を維持することができるので、一層安定した駆動を維持することが可能となる。

　上記一態様では、前記案内軸は、円柱を基礎とした形状であり、その側面の一部には、前記案内軸の伸長方向に沿って平面が形成されていてもよい。

　この態様によれば、案内軸は、言い換えれば、Ｄカット面を有する柱である（つまり、円柱の一部を削って、その断面がＤ字形状となっている柱である）。そうすると、案内軸の側面の一部に形成された平面が、出力手段の球面状の出力端部と点接触しつつも、案内軸の側面の他部は曲面であるので、案内軸を多角柱にする場合に比べて摩擦を減少できる。これにより、安定した駆動を維持しつつも、駆動効率を高めることが可能となる。

　或いは、上記一態様では、前記案内軸を基板に固定する固定部を更に備え、該固定部には、前記案内軸の断面と同じ形状の固定穴が形成されていてもよい。

　この態様によれば、固定部の固定穴が案内軸の断面と同じ形状で形成されている。「同じ形状」とは、完全に同じことまでは要さず、案内軸が固定穴に取り付け可能であれば若干の変形も許容される。なお、固定穴の大きさは、案内軸の断面と同じか、それよりも若干大きい程度である。このように案内軸が固定されているので、案内軸が不用意に回転してしまうことを防止できる。

　本発明に係る駆動装置の他態様では、前記出力手段を、前記案内軸の側面に対して付勢する付勢手段を更に備える。

　この態様によれば、案内軸の側面と出力手段の出力端部とが点接触のように接触面積が極めて少ない場合であっても、バネ等からなる付勢手段によって駆動力をしっかりと伝えることができる。特に、出力手段が案内軸に垂直側から駆動力を出力する場合には出力手段の自重による付勢力が生じるのに対し、水平側から駆動力を出力する場合には出力手段の自重による付勢力が生じないので、有効である。尚、付勢手段は、必要に応じてその付勢を適宜解除できる機構（手動／ＦＢ制御）とするとよい。

　本発明に係る情報記録再生装置は、上述の課題を解決するために、前記出力手段が超音波モータであり、前記駆動対象物がピックアップ装置であり、前記駆動装置をピックアップ装置の送り機構として用いる。

　この態様によれば、情報記録再生装置による情報の記録又は再生時にピックアップ装置を駆動する際に、騒音を低減するとともに、安定した駆動を維持することが可能となる。因みに、情報記録再生装置とは、例えば、記録媒体に情報を記録する機能、及び記録媒体に記録した情報を再生する機能のうち、少なくとも一方を実現可能な装置をいう。ピックアップ装置とは、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ、又はＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ）等の記録媒体に対して情報の記録又は再生を行なうためのレーザー光源、及び受光部を備える装置をいう。尚、記録媒体は、ディスク状のもののみに限られず、ピックアップ装置を所定の方向に駆動させる必要がある限りにおいて、特に態様は問わない。尚、本発明の情報記録再生装置においても、上述した本発明の駆動装置における各種態様に対応可能である。

　本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされよう。

本発明の実施例に係る駆動装置をピックアップ装置の送り機構として用いている情報記録再生装置１を部分的に示す、（ａ）上面図、（ｂ）直線ＬＭにおける断面図、及び（ｃ）その拡大断面図である。実施例に係る超音波モータ２の構成例を示す上面図である（ａ：付勢スイッチ２１４がオフの場合、ｂ：付勢スイッチ２１４がオンの場合）。実施例に係る超音波モータ２がピックアップ装置用台座１４を駆動する様子を示す上面図である（ａ：方向Ａへ駆動する場合、ｂ：方向Ｂへ駆動する場合）。比較例に係る、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とが面接触する様子を示す斜視図である（ａ：超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレが無い場合、ｂ：上記ズレが有る場合）。実施例に係る、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とが点接触する様子を示す斜視図である（ａ：超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレが無い場合、ｂ：上記ズレが有る場合）。実施例に係る案内軸１８と、超音波モータ２の出力端部２０との接触領域２１８の様子を示す斜視図である（ａ：超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレ及び案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが無い場合、ｂ：超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレが有る場合、ｃ：案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが有る場合）。第１変形例に係る案内軸１８と、超音波モータ２の出力端部２０との接触領域２１８の様子を示す斜視図である（ａ：超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレ及び案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが無い場合、ｂ：超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレが有る場合、ｃ：案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが有る場合）。第２変形例に係る案内軸１８と、超音波モータ２の出力端部２０との接触領域２１８の様子を示す斜視図である（ａ：超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレ及び案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが無い場合、ｂ：超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレが有る場合、ｃ：案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが有る場合）。比較例に係る、固定部４８の構成を示す、斜視図である。実施例に係る、固定部４８の構成を示す、斜視図である。

符号の説明

　１　情報記録再生装置
　１４　ピックアップ装置用台座
　１１　基板
　１８　案内軸
　１８２　平面
　２　超音波モータ
　２０　出力端部
　４８　固定部
　４８１　固定穴
　２１３　負荷式支持体

　以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例毎に順に、図面に基づいて説明する。

　図１は、本発明の実施例に係る駆動装置をピックアップ装置の送り機構として用いている情報記録再生装置１を部分的に示す、（ａ）上面図、（ｂ）直線ＬＭにおける断面図、及び（ｃ）その拡大断面図である。尚、情報記録再生装置１の他の部位の構成は、公知のものと同様でよく、その詳細な構成図は適宜省略してある。

　図１の（ａ）及び図１の（ｂ）に示すように、情報記録再生装置１は、記録媒体２００に対して情報の記録や再生を行なう装置である。

　情報記録再生装置１の基板１１は、ハブ部１６を備える。ハブ部１６は、記録媒体２００をその中央でクランプすると共に、スピンドルモータ（不図示）の回転力を受けて所定の線速度で回転させる。

　基板１１には、開口部１３が形成されている。開口部１３は、ピックアップ装置用台座１４を記録媒体２００の半径方向に沿って、記録媒体２００の外周端から中心部付近まで駆動可能な形状をしている。

　ピックアップ装置用台座１４は、ピックアップ装置（不図示）を搭載するための台座である。ピックアップ装置は、記録媒体２００に対して情報書き込み用又は情報読み取り用のレーザー光を照射すると共に、記録媒体２００からの反射光を入射及び検出して、情報の記録や再生を行なう。ピックアップ装置用台座１４は、ハブ部１６に近接可能なようにハブ部１６の外形に合わせた円弧状の凹みが形成されており、その側部には、案内軸１７及び案内軸１８の太さに合わせて貫通孔、又はコの字状の溝が形成された軸受け部１４１、１４２、及び１４３を備える。軸受け部の数は、ピックアップ装置用台座１４のバランスの観点から、３つ以上が好ましい。

　案内軸１７及び案内軸１８は、開口部１３において、記録媒体２００の半径方向に沿った方向に伸長しており、互いに略平行となるように配置されている。案内軸１７は、例えば円柱であり、その両端が固定部４７、４７によって基板１１に固定されている。案内軸１８は、例えば後述するようにＤカット面を有する柱であり、その両端が固定部４８、４８によって基板１１に固定されている。

　超音波モータ２は、その出力端部２０が案内軸１８に接するように、板状の結合部１５によって、ピックアップ装置用台座１４に固定されている。超音波モータ２は、配線１０１を介して、マイクロプロセッサ１００に接続されており、該マイクロプロセッサ１００から駆動制御信号を受けて動作する。その動作時には、超音波モータ２は、案内軸１８の伸長方向に沿った方向Ａ又は方向Ｂの駆動力を、案内軸１８に対して出力する。

　以上詳述したように、図１の（ａ）及び図１の（ｂ）によれば、超音波モータ２は、駆動対象物たるピックアップ装置用台座１４に、結合部１５を介して固定されているので、ピックアップ装置用台座１４と並進する。そうすると、ピックアップ装置用台座１４と超音波モータ２との相対的な位置関係が変化しない。これにより、案内軸１８の撓みを抑制し、もって安定した駆動を維持することが可能となる。

　更に、図１の（ｃ）に示すように、案内軸１８は、例えば後述するようにＤカット面を有する柱である。すなわち、案内軸１８は、円柱を基礎とした形状であり、その側面の一部には、前記案内軸の伸長方向に沿って平面１８２が形成されている。曲面１８１は、残りの側面である。超音波モータ２は、出力端部２０から、方向Ａ又は方向Ｂの駆動力を、案内軸１８の平面２１８に対して出力する。この際、特に、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とを点接触させている。

　以上詳述したように、図１の（ｃ）によれば、案内軸１８の平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とは点接触しているので、互いに平行に調整する必要がない。これにより、一層安定した駆動を維持することが可能となる。

　次に、図２を参照して、付勢スイッチ２１４のオン／オフの別による、駆動力の伝達態様について詳述する。図２は、実施例に係る超音波モータ２の構成例を示す上面図である。

　図２の（ａ）、及び図２の（ｂ）に示すように、超音波モータ２のケース２８１には、短辺２８３、２８５と長辺２８７、２８９とを持った板状の圧電セラミック２９１（圧電素子）が２枚重ねて収容されている。ケース２８１には、圧電セラミック２９１の一方の短辺２８３側に開口２９３が設けられており、この開口２９３の短辺２８３上には案内軸１８の平面１８２と接触する出力端部２０（例えば、セラミックスペーサ）が固定されている。

　圧電セラミック２９１の一面には、矩形の電極２９７、２９９、２０１、２０３がメッキされており、裏面には略全面を覆う電極がメッキされている。対角位置の電極２９７と電極２０３とはリード線２０５によって接続され、対角位置の電極２９９と電極２０１とはリード線２０７によって接続されている。

　圧電セラミック２９１の一方の長辺２８９とケース２８１との間には、例えば円筒形のシリコンゴムからなる、ばね負荷式支持体２０９、２０９が配置され、圧電セラミック２９１の他方の長辺２８７をケース２８１に押圧している。長辺２８７が押圧されたケース２８１は固定支持体２１１、２１１をなしている。ばね負荷式支持体２０９、固定支持体２１１、及び圧電セラミック２９１は摺動可能である。

　圧電セラミック２９１の短辺２８５とケース２８１との間には、ばね負荷式支持体２１３が配置されており、出力端部２０を介して圧電セラミック２９１を案内軸１８の平面１８２に付勢している。付勢スイッチ２１４は、ばね負荷式支持体２１３とケース２８１との間において、ばね負荷式支持体２１３による付勢力を少なくとも２段階（つまり、オン／オフ）で調整可能な機構である。付勢スイッチ２１４は、ボルトの締め付け程度や、機械的な連結の有無の切り替え、あるいは圧電素子に対する電圧の印加により、付勢力を調整する。ケース２８１のうち開口２９３の周囲は、ばね負荷式支持体１１３によって短辺２８３が付勢された際に、圧電セラミック２９１のストッパをなしている。

　図２の（ａ）によれば、付勢スイッチ２１４がオフであるので、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とが接触していない。それゆえ、超音波モータ２の出力は案内軸１８に対して伝わらない。

　他方で、図２の（ｂ）によれば、付勢スイッチ２１４がオンであるので、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とが、接触領域２１８において点接触している。それゆえ、超音波モータ２の出力が案内軸１８に対して伝わり、もってピックアップ装置用台座１４を、案内軸１８の伸長方向に沿った方向Ａ又は方向Ｂへと駆動することができる。

　因みに、圧電セラミック２９１の励起は、共振点付近の周波数（例えば、４０ＫＨｚ）の交流電圧やパルス電圧で行われる。ばね負荷式支持体２１３の時間的応答性は、圧電セラミック２９１の共振振動数より充分に遅くしておく。

　次に、図３を参照して、超音波モータ２が、案内軸１８の伸長方向に沿った方向Ａ又は方向Ｂの駆動力を出力端部２０から案内軸１８に対して出力する際の動作原理について、説明する。図３は、実施例に係る超音波モータ２がピックアップ装置用台座１４を駆動する様子を示す上面図である。

　図３の（ａ）に示すように、超音波モータ２がピックアップ装置用台座１４を方向Ａへ駆動するための動作原理は以下の通りである。すなわち、電極２９９、２０１に正のパルスを加え、電極２９７、２０３に負のパルスを加えると、圧電セラミック２９１は各振動で長辺２８７が長辺２８９より長くなるように変形し、出力端部２０は楕円運動する。ここで、上記のように、ばね負荷式支持体２１３の時間的応答性は圧電セラミック２９１の共振振動数より充分に遅いから、出力端部２０はばね負荷式支持体２１３によって振動の一方向だけ案内軸１８の平面１８２に付勢され、振動の反対方向では案内軸１８の平面１８２から離れる。こうして、圧電セラミック２９１の振動が一方向の方向（図３の（ａ）の場合、方向Ｂ）の駆動力に変換される。そして、ばね負荷式支持体１１３の付勢力によって生じた摩擦力により、方向Ｂの駆動力が、超音波モータ２の出力端部２０から案内軸１８に対して出力される。この反作用により、超音波モータ２、及びピックアップ装置用台座１４が、方向Ａへと並進する。すなわち、超音波モータ２が、ピックアップ装置用台座１４を、方向Ａへ駆動する。この際、超音波モータ２は、電磁モータに較べて、低速で大きな駆動力が得られると共に、圧電セラミック２９１の駆動力が摩擦力によって案内軸１８の平面１８２に直接伝達されるから、回転を直線方向に変換するギヤ機構が不要である。

　他方で、図３の（ｂ）に示すように、超音波モータ２がピックアップ装置用台座１４を方向Ｂへ駆動するための動作原理は以下の通りである。すなわち、図３の（ａ）とは反対に、電極２９９、２０１に負のパルスを加え、電極２９７、２０３に正のパルスを加えると、圧電セラミック２９１は各振動で長辺２８７が長辺２８９より短くなるように変形し、出力端部２０は、図３の（ａ）とは反対方向に楕円運動する。あとは同様にして、圧電セラミック２９１の振動が一方向の方向（図３の（ｂ）の場合、方向Ａ）の駆動力に変換される。そして、ばね負荷式支持体１１３の付勢力によって生じた摩擦力により、方向Ａの駆動力が、超音波モータ２の出力端部２０から案内軸１８に対して出力される。この反作用により、超音波モータ２、及びピックアップ装置用台座１４が、方向Ｂへと並進する。

　以上詳述したように、図３によれば、超音波モータ２が、案内軸１８の伸長方向に沿った方向Ａ又は方向Ｂの駆動力を出力端部２０から案内軸１８に対して出力可能となる。

　続いて、図４及び図５を参照して、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とを点接触させていることによる実施例の利点を、比較例と比較しながら詳述する。

　図４は、比較例に係る、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とが面接触する様子を示す斜視図である。図４に示すように、比較例では、超音波モータ２の出力端部２０が略直方体である。そのため、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とが面接触する。そうすると、図４の（ａ）に示すように、超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレが無い場合には、平面１８２と出力端部２０との接触が良好であるが、図４の（ｂ）に示すように、超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレがある場合には、平面１８２と出力端部２０との接触が不良となる。すなわち、接触領域２１８の面積が、図４の（ａ）の場合に比べて小さい。それゆえ、超音波モータ２の出力端部２０から案内軸１８に対して駆動力が良好に伝わらない。つまり、傾きズレの有無や程度に応じて、駆動力が変動してしまう。

　これに対し、図５は、実施例に係る、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とが点接触する様子を示す斜視図である。図５に示すように、実施例では、超音波モータ２の出力端部２０が略球面状である。そのため、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とが点接触する。そうすると、図５の（ａ）に示すように、超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレが無い場合のみならず、図５の（ｂ）に示すように、超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレがある場合でも、平面１８２と出力端部２０との接触が良好となる。すなわち、接触領域２１８の面積が、殆ど不変である。それゆえ、傾きズレの有無や程度によらず、駆動力が略一定である。

　以上詳述したように、図４及び図５によれば、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とを点接触させた場合には、面接触させる場合に比べて、安定した駆動を維持できるようになることが示された。

　次に、図６から図８を参照して、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とを点接触させるための、案内軸１８の断面の各種態様とその優劣を、実施例に加えて変形例も交えて詳述する。

　図６は、実施例に係る案内軸１８と、超音波モータ２の出力端部２０との接触領域２１８の様子を示す斜視図である。図６に示すように、実施例に係る案内軸１８の断面は、Ｄカット面である。

　図７は、第１変形例に係る案内軸１８と、超音波モータ２の出力端部２０との接触領域２１８の様子を示す斜視図である。図７に示すように、第１変形例に係る案内軸１８の断面は、円形である。

　図８は、第２変形例に係る案内軸１８と、超音波モータ２の出力端部２０との接触領域２１８の様子を示す斜視図である。図８に示すように、第２変形例に係る案内軸１８の断面は、四角形である。

　ここで、超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレ及び案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが無い場合、図６の（ａ）、図７の（ａ）、及び図８の（ａ）に夫々示すように、実施例、第１変形例、及び第２変形例の何れにおいても、平面１８２と出力端部２０とは良好に点接触する。

　超音波モータ２の案内軸１８の伸長方向回りにおける傾きズレが有る場合でも、図６の（ｂ）、図７の（ｂ）、及び図８の（ｂ）に夫々示すように、実施例、第１変形例、及び第２変形例の何れにおいても、超音波モータ２の出力端部２０が球面状であるので、平面１８２と出力端部２０とは良好に点接触する。

　案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが有る場合には、図６の（ｃ）、及び図８の（ｃ）に夫々示すように、実施例、及び第２変形例では、案内軸１８の側面に位置ズレ方向に平行な平面１８２が形成されているので、平面１８２と出力端部２０とは良好に点接触する。ところが、図７の（ｃ）に示すように、第１変形例では、案内軸１８の側面に位置ズレ方向に平行な平面１８２が形成されていないので、案内軸１８の伸長方向と交わる方向における位置ズレが有る場合には、平面１８２と出力端部２０とは良好に点接触しなくなる。

　また、図６に示す実施例と、図８に示す第２変形例とを比較した場合、上述のように点接触の観点からは優劣がつかない。ところが、案内軸１８の側面のうち平面１８２以外の他部（つまり、実施例では符号１８１、第２変形例では符号１８３に相当する部分）を比べると、実施例に係る曲面１８１に比べて、第２変形例に係る平面１８３の方が、軸受け部１４２、及び１４３との接触面積が少ないので、摩擦を減少できる（実施例に係る案内軸１８の断面の直径と、第２変形例に係る案内軸１８の断面の一辺長を同じと仮定した場合）。これにより、実施例においては、安定した駆動を維持しつつも、第２変形例に比べて駆動効率を高めることが可能となる。

　以上詳述したように、図６から図８によれば、案内軸１８の側面のうち平面１８２と超音波モータ２の出力端部２０とを点接触させるための各種態様があり、そのなかでも、案内軸１８がＤカット面を有する柱である実施例が最も有効であることが示された。

　続いて、図９及び図１０を参照して、固定部４８に形成される固定穴４８１の形状について検討する。図９は、比較例に係る、固定部４８の構成を示す、斜視図である。図１０は、実施例に係る、固定部４８の構成を示す、斜視図である。

　図９に示すように、比較例に係る案内軸１８の断面はＤカット面であるが、固定部４８に形成された固定穴４８１は、案内軸１８の断面と同等か一回り大きい面積の円形である。そうすると、案内軸１８は、その伸長方向回りに容易に回転してしまい、超音波モータ２の出力端部２０との点接触が不良になる虞がある。

　これに対し、図１０に示すように、実施例に係る案内軸１８の断面はＤカット面であり、固定部４８に形成された固定穴４８１も、案内軸１８の断面と同等か一回り大きい面積のＤカット面である。そうすると、案内軸１８の側面のうち平面１８２と、固定穴４８１の側面のうち平面４８２とが略平行状態で互いに嵌合するので、案内軸１８が、その伸長方向回りに回転し難い。

　以上詳述したように、図９及び図１０によれば、案内軸１８の断面と同じ形状の固定穴４８１を固定部４８に形成することで、案内軸１８の不要な回転を防止できる。そうすると、超音波モータ２の出力端部２０と案内軸１８の側面のうち平面１８２との点接触状態が良好に維持されるので、案内軸１８に対して駆動力を良好に出力可能となる。

　尚、上述した実施例において、「ピックアップ装置用台座１４」が、本発明に係る「駆動対象物」の一例であり、「基板１１」が、本発明に係る「基板」の一例であり、「案内軸１８」が、本発明に係る「案内軸」の一例であり、「方向Ａ」及び「方向Ｂ」が、本発明に係る「案内軸の伸長方向に沿った方向」の一例であり、「平面１８２」が、本発明に係る「案内軸の側面」の一例であり、かつ、本発明に係る「案内軸の伸長方向に沿って」形成される「平面」の一例であり、「超音波モータ２」が、本発明に係る「出力手段」の一例であり、「出力端部２０」が、本発明に係る「出力端部」の一例であり、「固定部４８」が、本発明に係る「固定部」の一例であり、「固定穴４８１」が、本発明に係る「固定穴」の一例であり、「負荷式支持体２１３」が、本発明に係る「付勢手段」の一例である。

　尚、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うもまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

　本発明は、例えば光ピックアップその他の駆動対象物を案内軸の伸長方向に沿って駆動する、超音波モータを用いた駆動装置の技術分野に利用可能である。

Claims

　駆動対象物を所定の方向へ駆動する駆動装置であって、
　基板に固定されており、前記所定の方向に伸長している案内軸と、
　前記案内軸の伸長方向に沿った方向の駆動力を出力端部から前記案内軸に対して出力するとともに、前記駆動対象物に結合されることで該駆動対象物と並進する出力手段とを備え、
　前記案内軸の側面と前記出力手段の出力端部とを線接触又は点接触させている
　ことを特徴とする駆動装置。
　前記案内軸の側面のうち少なくとも一部には、前記案内軸の伸長方向に沿って平面が形成されており、
　前記出力手段の出力端部は球面状であり、
　前記案内軸の側面に形成された平面と前記出力手段の球面状の出力端部とを点接触させている
　ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の駆動装置。
　前記案内軸は、円柱を基礎とした形状であり、その側面の一部には、前記案内軸の伸長方向に沿って平面が形成されている
　ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の駆動装置。
　前記案内軸を基板に固定する固定部を更に備え、
　該固定部には、前記案内軸の断面と同じ形状の固定穴が形成されている
　ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の駆動装置。
　前記出力手段を、前記案内軸の側面に対して付勢する付勢手段を更に備える
　ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の駆動装置。
　前記出力手段が超音波モータであり、
　前記駆動対象物がピックアップ装置であり、
　前記駆動装置をピックアップ装置の送り機構として用いる
　ことを特徴とする情報記録再生装置。