WO2010143438A1 - 駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラ - Google Patents

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WO2010143438A1
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phase
driving
rotor
voltage
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桑野邦宏
刈谷智志
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/101Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using intermittent driving, e.g. step motors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
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    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • G03B3/02Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers moving lens along baseboard
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    • G03B3/10Power-operated focusing
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    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0061Driving means for the movement of one or more optical element using piezoelectric actuators

Definitions

  • the present invention relates to a drive device, a lens barrel, and a camera.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2009-139564 filed in Japan on June 10, 2009 and Japanese Patent Application No. 2009-256371 filed in Japan on November 9, 2009. The contents are incorporated herein.
  • Patent Document 1 discloses 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.
  • Patent Document 1 when an XYZ orthogonal coordinate system is set, the driven body is driven in the X-axis direction by an elliptical motion parallel to the XZ plane of the chip member.
  • the conventional drive device has a problem that vibrations in two different directions cannot be extracted as independent vibrations.
  • Patent Document 1 since vibrations in the X-axis direction and the Z-axis direction of the chip member cannot be extracted as independent vibrations, a plurality of piezoelectric elements may interfere with each other's movement. When the plurality of piezoelectric elements are driven so as to prevent each other's movement, the output of the driving device that drives the driven body decreases.
  • the base member that supports the piezoelectric element is provided with conductive WC (tungsten carbide) or the like.
  • conductive WC tungsten carbide
  • the base member becomes a common electrode, and the potentials of the electrodes of the plurality of piezoelectric elements in contact with the base member are equal. Therefore, there is a problem that it is difficult to apply different voltages to the plurality of piezoelectric elements.
  • An aspect of the present invention aims to provide a driving device that can extract vibrations in two different directions as independent vibrations, and a lens barrel and a camera using the driving device.
  • a driving device that can easily apply different voltages to a piezoelectric element, and a lens barrel and a camera using the same even when a member supporting the piezoelectric element has conductivity. Objective.
  • a drive device is a drive device that relatively drives a first member and a second member, the piezoelectric element that drives the first member, and the first member via the piezoelectric element.
  • a base portion that is drivably supported and an electrode portion to which a driving voltage of the piezoelectric element is applied, and the electrode portion has an exposed portion that is exposed from the base portion.
  • a drive device is provided by contacting a piezoelectric element, a first member driven by the piezoelectric element, and the first member, and driving the first member, A second member that moves relative to the first member; a base member that is electrically conductive and supports the first member via the piezoelectric element; and the first member and the piezoelectric element. And an insulating film is provided between at least one of the piezoelectric elements of the set and the base member.
  • a lens barrel according to still another aspect of the present invention includes the drive device described above.
  • a camera includes the drive device described above.
  • the drive device can extract vibrations in two different directions as independent vibrations.
  • At least one set of piezoelectric elements and the base member are electrically insulated by the insulating film, and different voltages are applied to the set of piezoelectric elements and the other sets of piezoelectric elements. It can be applied easily.
  • FIG. It is a front view of the drive device concerning a 1st embodiment of the present invention.
  • FIG. It is a perspective view of the support drive part of the drive device shown in FIG.
  • FIG. It is a front view of the holding
  • FIG. It is a front view of the holding
  • FIG. It is a perspective view of the holding
  • 3 is a timing chart of voltages supplied by a power supply unit of the drive device shown in FIG. 1. It is a front view which shows the operation
  • FIG. It is a graph which shows the time change of the displacement of the front-end
  • FIG. FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of a drive piece and a base portion of the drive device shown in FIG. 17. It is a perspective view which shows the support drive part of the drive device shown in FIG. It is a top view which shows the support drive part of the drive device shown in FIG. It is a circuit diagram of the drive device shown in FIG. It is a circuit diagram of the drive device shown in FIG. It is a circuit diagram of the drive device shown in FIG. It is a timing chart of the voltage which the power supply part of the drive device shown in FIG. 17 supplies. It is a front view which shows operation
  • the drive device 1 concerning the 1st Embodiment of this invention is demonstrated below, referring drawings.
  • the driving device 1 performs relative driving that relatively displaces a first member such as a driving piece and a second member such as a rotor, so that an optical device or an electronic device such as a lens barrel of a camera is performed. It is for driving.
  • FIG. 1 is a front view of the drive device 1 of the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view thereof.
  • the driving device 1 includes a base portion (base member) 2 provided with a plurality of holding portions 2a, a driving piece (first member) 3 held by the holding portion 2a, A rotor (second member) 4 disposed adjacent to the drive piece 3 and a support shaft 5 inserted through the base portion 2 are provided.
  • the base portion 2 is formed in a hollow cylindrical shape from a metal material such as stainless steel, and is provided so as to surround the support shaft 5 by inserting the support shaft 5.
  • a metal material such as stainless steel
  • an insulating film or the like is formed on the surface of the base portion 2 and subjected to an insulation treatment.
  • the rotor 4 is pivotally supported by a support shaft 5 via a bearing 5b, and is rotatably provided with the support shaft 5 as a rotation axis.
  • a gear 4a for driving a lens barrel of a camera is formed on the outer peripheral surface of the rotor 4.
  • the surface of the rotor 4 on the base portion 2 side is supported by a plurality of driving pieces 3.
  • One end portion of the base portion 2 is fixed to the mounting portion 101a with, for example, a bolt (not shown).
  • a concave portion 2b is formed in the central portion of the surface of the base portion 2 facing the mounting portion 101a.
  • An enlarged diameter portion 5 a formed at the base end of the support shaft 5 is inserted (inserted) into the recess 2 b.
  • the base portion 2 is fixed to the attachment portion 101a, whereby the support shaft 5 is fixed to the base portion 2 and the attachment portion 101a.
  • a plurality of concave holding parts 2 a are provided in the circumferential direction of the base part 2, that is, in the rotation direction R of the rotor 4.
  • the holding portion 2a supports the drive piece 3 from both sides in the direction (first direction) perpendicular to the support shaft 5 and along the rotation direction R of the rotor 4 (first direction), and also supports the drive piece 3 in a direction parallel to the support shaft 5 (first direction). 2) is drivable.
  • a chamfered portion (exposed forming portion) 2 h is provided at a corner portion of the end portion of the base portion 2 on the rotor 4 side.
  • the chamfered portion 2 h is provided over the entire circumference of the base portion 2 at both the outer peripheral corner portion and the inner peripheral corner portion of the end portion of the base portion 2 on the rotor 4 side.
  • the side surface 2 c of the base portion 2 is provided substantially parallel to the support shaft 5.
  • a groove portion 2d is formed as a vibration suppressing portion that suppresses transmission of vibration from the mounting portion 101a to the holding portion 2a. That is, the groove 2 d is provided on the side surface 2 c of the base 2 that is substantially perpendicular to the support shaft 5 and intersects the direction along the rotation direction R of the rotor 4 (first direction).
  • the groove portion 2d is provided continuously in the circumferential direction of the base portion 2, and is provided at a position closer to the end portion on the attachment portion 101a side than the middle between the holding portion 2a and the end portion on the attachment portion 101a side.
  • the depth d1 of the groove 2d is, for example, in the range of 40% or more and 80% or less of the radius r1 of the base 2.
  • the above numerical value is an example, and the present invention is not limited to this.
  • the depth d1 of the groove 2d can be, for example, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, or 90% of the radius r1 of the base 2.
  • the width w1 of the groove 2d in the direction parallel to the support shaft 5 (second direction) is larger than the amplitude of vibration of the base 2, and the first piezoelectric element 6, the second piezoelectric element 7, and the driving piece to be described later. 3 and the support drive part (structure part) 1a comprising the base part 2 are formed so as to be larger than the amplitude of resonance vibration.
  • the width w1 of the groove 2d can be shorter than the radius of the base 2.
  • a gap (vibration suppressing portion) 2e for suppressing vibration from the mounting portion 101a to the holding portion 2a is provided between the base portion 2 and the support shaft 5.
  • the gap 2e is provided in the direction parallel to the support shaft 5 from the end portion on the holding portion 2a side of the base portion 2 to the same position as the edge on the mounting portion 101a side of the groove portion 2d.
  • the width w2 of the gap 2e is formed to be larger than the amplitude of vibration of the base portion 2 and larger than the amplitude of resonance vibration of the support driving portion 1a described later. .
  • the drive piece 3 has a tip portion 3 a having a hexagonal column shape with a mountain-shaped cross section and a base portion 3 b having a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the tip portion 3a is formed of, for example, stainless steel.
  • the base 3b is made of, for example, a light metal alloy. Both the tip portion 3a and the base portion 3b have conductivity.
  • the base portion 3b is supported by the holding portion 2a so as to be drivable in a direction parallel to the support shaft 5.
  • the distal end portion 3a protrudes from the holding portion 2a and supports the rotor 4.
  • the tip 3a is provided in a tapered shape in which the area of the upper surface that contacts the rotor 4 is smaller than the area of the bottom surface on the base 3b side.
  • the width w3 direction of the drive piece 3 is a direction perpendicular to the support shaft 5 and along the rotation direction R of the rotor 4, and is substantially perpendicular to the center line CL in plan view of the base portion 2.
  • the first piezoelectric element 6 is formed in an elongated rectangular shape extending along the depth d2 direction of the holding portion 2a, and is sandwiched between the base portion 3b and the holding portion 2a. Thereby, the first piezoelectric element 6 is disposed between the groove 4 d (see FIGS. 1 and 2) provided in the base portion 2 and the rotor 4.
  • the first piezoelectric element 6 is bonded to the base portion 3b and the holding portion 2a of the driving piece 3 with, for example, a conductive adhesive.
  • the two first piezoelectric elements 6 and 6 arranged in the depth p1 direction of the driving piece 3 substantially parallel to the center line CL passing through the center of the base portion 2 are substantially parallel to each other. All the first piezoelectric elements 6 have substantially the same shape and size.
  • a pair of second piezoelectric elements 7 and 7 are provided substantially parallel to each other between the base 3 b and the tip 3 a of the driving piece 3.
  • the second piezoelectric element 7 is formed in an elongated rectangular shape extending substantially parallel to the direction of the width w3 of the driving piece 3.
  • the second piezoelectric element 7 is sandwiched between the bottom surface of the tip portion 3a and the top surface of the base portion 3b, and is bonded to the bottom surface of the tip portion 3a and the top surface of the base portion 3b with, for example, a conductive adhesive. All the second piezoelectric elements 7 have substantially the same shape and size.
  • the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7 are made of, for example, lead zirconate titanate (PZT), and the vibration mode is thickness shear vibration. That is, the first piezoelectric element 6 drives the drive piece 3 relative to the base portion 2 in the direction of the depth d2 of the holding portion 2a substantially parallel to the support shaft 5.
  • the second piezoelectric element 7 drives the tip 3 a of the drive piece 3 in the width w3 direction (third direction) of the drive piece 3 relative to the base 3 b and the base 2. That is, in the present embodiment, the direction in which the first piezoelectric element 6 sandwiches the drive piece 3 (first direction) and the direction in which the second piezoelectric element 7 drives the tip 3a of the drive piece 3 (third direction). And are almost equal.
  • the plurality of first piezoelectric elements 6, second piezoelectric elements 7, drive piece 3, and base portion 2 support the rotor 4 and drive the rotor 4 relative to the drive piece 3 and the base portion 2.
  • Part 1a is configured.
  • the holding portion 2 a is provided at the end of the base portion 2, and has a crown-shaped unevenness on the base portion 2. As shown in FIG. 4, the holding portions 2 a are formed uniformly every approximately 60 ° in the circumferential direction of the base portion 2.
  • the holding portion 2a includes a pair of support surfaces 2f and 2f provided substantially parallel to a center line CL passing through the center of the base portion 2 in plan view.
  • the support surface 2f connects the base 3b of the drive piece 3 to the pair of first piezoelectric elements 6 and 6 from both sides in the width w4 direction (first direction) of the holding portion 2a substantially perpendicular to the center line CL of the base portion 2. It is held so that it is pinched.
  • FIG. 5A is an enlarged front view of the holding unit 2a and the driving piece 3
  • FIG. 5B is an enlarged front view of the holding unit 2a and the driving piece 3.
  • the support surface 2f of the concave holding portion 2a provided on the base portion 2 is formed in the direction of the depth d2 of the holding portion 2a substantially parallel to the support shaft 5 shown in FIG. It is provided to be inclined with respect to the direction).
  • the support surface 2f is inclined so that the distance between the opposing support surfaces 2f and 2f gradually decreases as the distance from the rotor 4 supported by the tip 3a of the drive piece 3 shown in FIG. 1 increases.
  • the width w4 of the holding portion 2a becomes narrower as it approaches the bottom surface 2g.
  • the inclination angle ⁇ of the support surface 2f with respect to the direction of the depth d2 of the holding portion 2a is preferably 2 ° or more and 6 ° or less in consideration of the dimensions and tolerances of each member.
  • the inclination angle ⁇ of the support surface is 4 °.
  • the side surface 3c of the base 3b of the drive piece 3 facing the support surface 2f is similar to the support surface 2f in the height h1 of the drive piece 3 substantially parallel to the support shaft 5. Inclined with respect to the direction (second direction). Thereby, the side surface 3c of the base 3b of the drive piece 3 is provided substantially parallel to the support surface 2f.
  • the 1st piezoelectric element 6 provided with the electrode part 6a is previously joined to the side surface 3c via the electroconductive adhesive agent. 1 to 4, the illustration of the electrode portion 6a is omitted.
  • the width w5 of the base 3b and the pair of first piezoelectric elements 6 and 6 at the end on the bottom surface 2g side of the holding portion 2a of the base 3b is smaller than the width w4 at the opening of the holding portion 2a, and the holding portion 2a. Is larger than the width w4 ′ in the middle of the depth d2 direction.
  • the base 3b of the drive piece 3 and the pair of first piezoelectric elements 6 and 6 are held by the holding part 2a, the bottom face 3d of the drive piece 3 and the bottom face 2g of the holding part 2a are separated as shown in FIG. 5B.
  • the base 3b is supported by the support surface 2f via the pair of first piezoelectric elements 6 and 6 from both sides in the width w4 direction of the holding portion 2a.
  • the support surface 2f supports the drive piece 3 from both sides in the width w4 direction (first direction) of the holding portion 2a, and in the depth d2 direction (second direction) of the holding portion 2a substantially parallel to the support shaft 5. In the direction of the depth d2 so as to be positioned.
  • the first piezoelectric element 6 is disposed between the base portion 3 b of the driving piece 3 and the support surface 2 f of the holding portion 2 a of the base portion 2.
  • the electrode portion 6 a is provided on a surface facing the support surface 2 f of the first piezoelectric element 6, and a part thereof is exposed from the base portion 2 by a chamfered portion 2 h provided at a corner portion of the end portion of the base portion 2. .
  • a part of the electrode part 6a exposed from the base part 2 by the chamfered part 2h is an exposed part 6b connected to a power supply part described later.
  • An electrode surface 2i is formed of a conductive material such as a copper foil on the side surface 2c on the outer peripheral side of the base portion 2 whose surface is insulated.
  • the electrode surface 2i is provided along the edge of the holding portion 2a, and is continuously provided with a predetermined width w6 around the holding portion 2a.
  • the electrode surface 2 i is provided on the inner peripheral side surface (not shown) of the base portion 2 in the same manner as the outer peripheral side surface 2 c.
  • the electrode surface 2i is also continuously provided along the edge of the holding portion 2a on the outer peripheral chamfered portion 2h, the end surface on the rotor 4 side, and the inner peripheral chamfered portion 2h. That is, the electrode surfaces 2i provided on each surface of the base portion 2 are all provided continuously.
  • the exposed portion 6 b of the electrode portion 6 a exposed from the base portion 2 by the chamfered portion 2 h is electrically connected to the electrode surface 2 i provided on the chamfered portion 2 h by the conductive adhesive 21.
  • all the electrode parts 6a of the four first piezoelectric elements 6 provided between the base 3b of the driving piece 3 and the support surface 2f of the holding part 2a are electrically connected.
  • the first wiring 11 (second wiring 12) is connected to the central portion of the electrode surface 2i provided along the edge on the bottom surface 2g side of the holding portion 2a via the conductive adhesive 21. Accordingly, the electrode portions 6a of the four first piezoelectric elements 6 are electrically connected to the first wiring 11 (second wiring 12) via the conductive adhesive 21 and the electrode surface 2i connected to the exposed portion 6b, respectively. It is connected. That is, a predetermined drive voltage is applied to the electrode portion 6a via the first wiring 11 (second wiring 12).
  • a third wiring (fourth wiring) to be described later is connected to the distal end portion 3a of the driving piece 3 through, for example, a conductive adhesive so that a predetermined driving voltage is applied. It has become.
  • a ground wiring is connected to the base 3b via, for example, a conductive adhesive. Thereby, the base 3b is grounded.
  • the driving piece 3 of this embodiment includes a pair of second piezoelectric elements 7 and 7 between the tip 3a and the base 3b, and two pairs of first piezoelectric elements 6 and 6 on the side surface of the base 3b.
  • the drive device 1 includes a set of the drive piece 3 including the drive piece 3 and the three pairs of the first piezoelectric elements 6 as a first set and a second set. Two sets are provided.
  • the first set of drive pieces 31 and the second set of drive pieces 32 are arranged on the same circumference.
  • each set of drive pieces 31 and 32 is equally arranged in the rotation direction R of the rotor 4, and different sets of drive pieces 31 and 32 are arranged alternately (in order) in the rotation direction R.
  • FIG. 7A is a schematic wiring diagram of the first piezoelectric element 6, and FIG. 7B is a schematic wiring diagram of the second piezoelectric element 7.
  • each of the electrode portions 6a is electrically connected to the first wiring 11 (second wiring 12) via the conductive adhesive 21 and the electrode surface 2i. These illustrations are omitted.
  • the driving apparatus 1 of this embodiment includes a power supply unit 10 that supplies a voltage to each of the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7.
  • the tip portions 31a and 32a of the drive pieces 31 and 32 in the first set and the second set shown in FIGS. 3 and 4 are in contact with the rotor 4 shown in FIGS.
  • Voltage is supplied to the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7 so as to repeat feeding in the rotation direction R of the rotor 4, separation from the rotor 4, and return in the direction opposite to the rotation direction R of the rotor 4.
  • the electrode part 61 a of the first piezoelectric element 61 provided in each of the first set of driving pieces 31 is connected to the first terminal T ⁇ b> 1 of the power supply part 10 via the first wiring 11.
  • the electrode part 62 a of the first piezoelectric element 62 provided in each of the second set of driving pieces 32 is connected to the second terminal T ⁇ b> 2 of the power supply part 10 through the second wiring 12.
  • the second piezoelectric element 71 included in each of the first set of driving pieces 31 is a third terminal of the power supply unit 10 via the third wiring 13 connected to the distal end portion 31 a of the driving piece 31. Connected to T3.
  • the second piezoelectric element 72 included in each of the second set of driving pieces 32 is connected to the fourth terminal T4 of the power supply unit 10 via the fourth wiring 14 connected to the tip end portion 32a of the driving piece 32.
  • the base portions 31b and 32b of the drive pieces 31 and 32 are grounded.
  • the exposed portion 6b of the electrode portion 6a of the first piezoelectric element 6 shown in FIG. 6 is connected to the conductive adhesive 21, the electrode surface 2i, and the first wiring 11 (second wiring 12) as shown in FIG. It is electrically connected to the power supply unit 10 shown in FIG. 7B. Therefore, a predetermined driving voltage for driving the first piezoelectric element 6 is applied between the electrode portion 6 a of the first piezoelectric element and the base portion 3 b of the driving piece 3.
  • a predetermined drive voltage for driving the second piezoelectric element 7 is applied between the tip 3 a and the base 3 b of the drive piece 3.
  • FIG. 8 is an example of a timing chart of voltages generated by the power supply unit 10 at the terminals T1, T2, T3, and T4.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 1.0 V between Phase 1 and Phase 2 at the first terminal T1, and 5 Phases of Phase 3 to Phase 7 generate a voltage of 1.0 V, and Phase 8 to Phase 10
  • the 3 Phase generates a voltage of -1.0V.
  • 5 phases of 1.0V voltage and 3 phases of ⁇ 1.0V voltage are repeated. That is, the power supply unit 10 generates a voltage having 8 Phase as one cycle at the first terminal.
  • the power supply unit 10 causes the second terminal T2 to generate a voltage having a phase difference of 180 ° from the voltage generated at the first terminal T1 and having the same 8 Phase as the voltage generated at the first terminal T1 as one cycle. . That is, the voltage generated at the first terminal and the voltage generated at the second terminal have a phase difference of 4 Phases corresponding to a half cycle.
  • the power supply unit 10 maintains the voltage generated at the third terminal T3 in Phase 1 at 0 V, generates a voltage of ⁇ 3.0 V in Phase 2, and increases the voltage by 1.0 V in each phase from Phase 3 to Phase 8. In subsequent phases, the voltage generation pattern of Phase 1 to Phase 8 is repeated. That is, the power supply unit 10 generates a voltage having 8 Phase as one cycle at the third terminal T3.
  • the power supply unit 10 causes the fourth terminal T4 to generate a voltage having a phase difference of 180 ° from the voltage to be generated at the third terminal T3 and having the same 8 Phase as the voltage to be generated at the third terminal T3. . That is, the voltage generated at the third terminal and the voltage generated at the fourth terminal have a phase difference of 4 Phase corresponding to a half cycle.
  • the frequency of the voltage supplied from the power supply unit 10 to the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7 includes the first piezoelectric element 6, the second piezoelectric element 7, the driving piece 3, and the base part 2. It is substantially equal to the frequency of the resonance vibration of the support drive part (structure part) 1a.
  • FIGS. 9 to 11 are enlarged front views showing the operation of the first and second sets of drive pieces 31 and 32 and the operation of the rotor 4.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the displacement in the axial direction of the tip portions 31a and 32a of the first and second sets of drive pieces 31 and 32 and time t. 12A and 12B, the contact position y1 with the rotor 4 in the Y-axis direction is represented by a broken line.
  • the width w31 direction (first direction) of the first set of drive pieces 31 along the rotational direction R (see FIG. 4) of the rotor 4 is the X1 direction
  • the support shaft 5 Description will be made using an orthogonal coordinate system in which the direction (second direction) parallel to (see FIG. 2) is the Y direction.
  • 9 (b) to 11 (b) the width w32 direction (first direction) of the second set of drive pieces 32 along the rotation direction R of the rotor 4 is the X2 direction and the direction parallel to the support shaft 5 ( The description will be made using an orthogonal coordinate system in which the second direction is the Y direction.
  • Phase 0 the power supply unit 10 does not generate voltage (0V) at each terminal T1, T2, T3, T4 in Phase 0, and the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element shown in FIGS. 7A and 7B.
  • This is a state in which a voltage of 0 V is supplied to the element 7 (no voltage is supplied).
  • the first set of drive pieces 31 and the second set of drive pieces 32 have the top surfaces of the tip portions 31a and 32a in contact with the rotor 4, respectively. Still in a state.
  • the rotor 4 is stationary while being supported by the tip portions 31a, 32a of the drive pieces 31, 32.
  • Phase 1 As shown in FIG. 8, the power supply section 10 generates a voltage of ⁇ 1.0 V at the first terminal T1 in Phase 1, and the electrode section of the first piezoelectric element 61 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. A voltage is supplied to 61 a via the first wiring 11. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 maintains the voltage of the third terminal T3 at 0 V in Phase 1 and connects the third wiring to the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7B. A voltage of 0 V is supplied via 13.
  • the first piezoelectric element 61 that drives the first set of drive pieces 31 undergoes thickness-slip deformation, and the base 31b of the drive piece 31 becomes the support surface 2f of the holding portion 2a.
  • the Y-direction base part 2 side (Y-axis negative direction side) is moved (see FIG. 12A, Phase 1).
  • the second piezoelectric element 71 is not deformed, and the tip 31a does not move in the X1 direction (see FIG. 12C, Phase 1).
  • the tip 31 a of the drive piece 31 moves to the Y axis negative direction side and is separated from the rotor 4.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of 1.0 V at the second terminal T2 in Phase 1, and the electrode unit 62a of the first piezoelectric element 62 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7A. A voltage is supplied to the first through the second wiring 12. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 maintains the voltage of the fourth terminal T4 at 0 V in Phase 1, and the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. A voltage of 0V is supplied through the wiring.
  • the first piezoelectric element 62 that drives the second set of drive pieces 32 undergoes thickness-slip deformation, and the base portion 32b of the drive piece 32 becomes the support surface 2f of the holding portion 2a.
  • the Y-direction rotor 4 side (Y-axis positive direction side) is moved (see FIG. 12B, Phase 1).
  • the second piezoelectric element 72 is not deformed, and the tip 32a does not move in the X2 direction (see FIG. 12D, Phase 1).
  • the drive piece 32 moves to the Y-axis positive direction side, and the front-end
  • the tip end portion 31 a of the first set of driving pieces 31 moves to the Y axis negative direction side and is separated from the rotor 4.
  • the tip end portion 32 a of the second set of driving pieces 32 pushes the rotor 4 up to the Y axis positive direction side while abutting the rotor 4 and supporting the rotor 4.
  • Phase 2 As shown in FIG. 8, the power supply unit 10 maintains the voltage of the first terminal T1 at ⁇ 1.0 V in Phase 2, and the electrode unit of the first piezoelectric element 61 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. The voltage supplied to the 61a through the first wiring 11 is maintained. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 3.0 V at the third terminal T3 in Phase 2 and applies it to the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7B. A voltage is supplied through the third wiring 13.
  • the deformation of the first piezoelectric element 61 that drives the first set of driving pieces 31 in the Y direction is maintained, and the tip 31a is separated from the rotor 4 Is maintained (see FIG. 12A, Phase 2).
  • the second piezoelectric element 71 undergoes thickness-slip deformation, and the tip portion 31a moves to the X1 axis negative direction side with respect to the base portion 31b and the base portion 2 ( (Refer FIG.12 (c)).
  • the amount of movement of the tip 31a at this time is proportional to the absolute value of the voltage supplied to the second piezoelectric element 71.
  • the power supply unit 10 maintains the voltage of the second terminal T2 at 1.0 V in Phase 2, and the electrode unit 62a of the first piezoelectric element 62 of the second set of drive pieces 32 shown in FIG. 7A.
  • the voltage supplied through the second wiring 12 is maintained.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of 1.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 2, and the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. A voltage is supplied through the four wirings 14.
  • the deformation of the first piezoelectric element 62 that drives the second set of driving pieces 32 in the Y direction is maintained, and the tip 32a is in contact with the rotor 4 Is maintained (see FIG. 12B, Phase 2).
  • the second piezoelectric element 72 undergoes thickness-slip deformation, and the distal end portion 32a moves to the X2 axis positive direction side with respect to the base portion 32b and the base portion 2 ( (Refer FIG.12 (d) and Phase2).
  • the amount of movement of the tip portion 32a is proportional to the absolute value of the voltage, and thus is smaller than the amount of movement of the first set of tip portions 31a in the negative direction of the X1 axis.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of 1.0 V with positive and negative reversed at the first terminal T ⁇ b> 1 in Phase 3, and the first piezoelectric element 61 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. A voltage is supplied to the electrode portion 61 a through the first wiring 11. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 2.0 V at the third terminal T3 in Phase 3, and applies it to the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7B. A voltage is supplied through the third wiring 13.
  • the first piezoelectric element 61 that drives the first set of drive pieces 31 undergoes thickness-slip deformation in the reverse direction, and the base 31b of the drive piece 31 is moved in the Y-axis positive direction. (See FIG. 12A, Phase 3).
  • the amount of deformation of the second piezoelectric element 71 in the negative direction of the X1 axis decreases, and the tip 31a is positive with respect to the base 31b and the base 2 in the X1 direction. It moves to the direction side (see FIG. 12C, Phase 3).
  • the amount of movement at this time is proportional to the difference in voltage between ⁇ 2.0 V newly supplied in Phase 3 and ⁇ 3.0 V supplied in Phase 2.
  • the power supply unit 10 maintains the voltage of the second terminal T2 in Phase 3, and the second wiring is connected to the electrode unit 62a of the first piezoelectric element 62 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7A.
  • the voltage supplied through 12 is maintained.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of 2.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 3, and the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. A voltage is supplied through the four wirings 14.
  • the tip end portion 31a of the first set of driving pieces 31 moves in the Y-axis positive direction while moving toward the X1-axis positive direction along the rotation direction R of the rotor 4. Move to the side and approach the rotor 4 and come into contact therewith.
  • the distal end portion 32 a of the second set of driving pieces 32 abuts against the rotor 4 and supports the rotor 4 while driving the rotor 4 in the rotational direction R.
  • Phase 4 As shown in FIG. 8, the power supply unit 10 maintains the voltage of the first terminal T1 at 1.0 V in Phase 4, and the electrode unit 61a of the first piezoelectric element 61 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. The voltage supplied through the first wiring 11 is maintained. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 1.0 V at the third terminal T3 in Phase 4, and applies it to the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7B. A voltage is supplied through the third wiring 13.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 1.0 V with positive and negative reversed at the second terminal T2 in Phase 4, and the first piezoelectric element of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7A. A voltage is supplied to the electrode part 62 a of 62 through the second wiring 12. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of 3.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 4, and the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. A voltage is supplied through the four wirings 14.
  • the first piezoelectric element 62 that drives the second set of driving pieces 32 undergoes thickness-slip deformation in the reverse direction, and the base 32b of the driving piece 32 is moved in the negative direction of the Y-axis. (See FIG. 12 (b), Phase 4).
  • the amount of deformation of the second piezoelectric element 72 in the positive direction of the X2 axis increases, and the tip 32a is positive in the X2 axis with respect to the base 32b and the base 2. It moves to the direction side (see FIG. 12D, Phase 4).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the difference in voltage between 3.0 V newly supplied in Phase 4 and 2.0 V supplied in Phase 2.
  • the tip end portion 31a of the first set of drive pieces 31 is in the X1-axis positive direction side along the rotational direction R of the rotor 4 in contact with the rotor 4.
  • the rotor 4 is supported and driven in the rotation direction R.
  • the tip 32a of the second set of driving pieces 32 moves to the Y2 negative direction side while moving to the X2 axis positive direction side along the rotation direction R of the rotor 4. And away from the rotor 4.
  • the rotor 4 is driven in the rotation direction R by the tip portions 31a and 32a of the first set and the second set of drive pieces 31, 32, and the first set of drive pieces 32 is driven from the tip portion 32a of the second set of drive pieces 32.
  • the rotor 4 is delivered to the tip 31a of the drive piece 31.
  • both the drive pieces 31, 32 may be separated from the rotor 4 for a very short time. Even in such a case, the rotor 4 stays at the position supported by the distal end portion 32a of the second set of drive pieces 32 with almost no displacement in the Y direction due to its inertia. Therefore, the rotor 4 is supported in the Y direction by the tip end portion 31a of the first set of driving pieces 31 and is driven in the rotational direction R while being maintained in a substantially constant position in the Y direction and driven in the rotational direction R. Is done. As a result, the rotor 4 continues to rotate around the support shaft 5 at a substantially constant position in the Y direction.
  • Phase 5 the power supply unit 10 maintains the voltage of the first terminal T1 at 1.0 V in Phase 5, and the electrode unit 61a of the first piezoelectric element 61 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. The voltage supplied through the first wiring 11 is maintained. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 sets the voltage generated at the third terminal T3 to 0 V in Phase 5, and connects the third wiring to the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7B. The voltage supplied through 13 is set to 0V.
  • the power supply unit 10 maintains the voltage of the second terminal T2 at ⁇ 1.0 V in Phase 5, and the electrode part of the first piezoelectric element 62 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7A.
  • the voltage supplied to 62a through the second wiring 12 is maintained.
  • the power supply unit 10 sets the voltage generated at the fourth terminal T4 to 0 V in Phase 5, and connects the fourth wiring to the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7B.
  • the voltage supplied through 14 is set to 0V.
  • the tip end portion 31a of the first set of driving pieces 31 maintains the state in contact with the rotor 4 and supports the rotor 4, while maintaining the X1-axis positive direction.
  • the rotor 4 is driven in the rotation direction R by moving to the direction side.
  • the tip 32a of the second set of drive pieces 32 moves to the Y axis negative direction side and is kept away from the rotor 4, while maintaining the base portion 32b and the base portion. 2 to the X2 axis negative direction opposite to the rotation direction R of the rotor 4.
  • Phase 6 the power supply unit 10 maintains the voltage of the first terminal T1 at 1.0 V in Phase 6, and the electrode unit 61a of the first piezoelectric element 61 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. The voltage supplied through the first wiring 11 is maintained. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of 1.0 V at the third terminal T ⁇ b> 3 in Phase 6, and the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. A voltage is supplied through the three wirings 13.
  • Phase 6 the deformation of the first piezoelectric element 61 that drives the first set of driving pieces 31 in the Y direction is maintained, and the tip 31a is in contact with the rotor 4 Is maintained (see FIG. 12A, Phase 6).
  • the second piezoelectric element 71 undergoes thickness-slip deformation, and the tip portion 31a moves to the X1-axis positive direction side with respect to the base portion 31b and the base portion 2 ( (Refer FIG.12 (c) and Phase6).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the voltage newly supplied in Phase 6.
  • the power supply unit 10 maintains the voltage of the second terminal T2 at ⁇ 1.0 V in Phase 6, and the electrode part of the first piezoelectric element 62 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7A.
  • the voltage supplied to 62a through the second wiring 12 is maintained.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 3.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 6 and applies it to the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7B.
  • a voltage is supplied through the fourth wiring 14.
  • the deformation of the first piezoelectric element 62 that drives the second set of driving pieces 32 in the Y direction is maintained, and the tip 32a is separated from the rotor 4. Is maintained (see FIG. 12B, Phase 6).
  • the second piezoelectric element 72 undergoes thickness-slip deformation, and the distal end portion 32a moves to the X2 axis negative direction side with respect to the base portion 32b and the base portion 2 ( (Refer FIG.12 (d) and Phase6).
  • the amount of movement of the tip 32a at this time is proportional to the absolute value of the voltage supplied to the second piezoelectric element 72.
  • the tip end portion 31a of the first set of driving pieces 31 maintains the state in contact with the rotor 4 and supports the rotor 4, while maintaining the X1-axis positive direction.
  • the rotor 4 is driven in the rotational direction R by moving in the direction side.
  • the distal end portion 32 a of the second set of driving pieces 32 is kept away from the rotor 4, and the rotational direction of the rotor 4 with respect to the base portion 32 b and the base portion 2. It further moves to the X2 axis negative direction side opposite to R.
  • Phase 7 As shown in FIG. 8, the power supply unit 10 maintains the voltage of the first terminal T1 at 1.0 V in Phase 7, and the electrode unit 61a of the first piezoelectric element 61 of the first set of drive pieces 31 shown in FIG. 7A. The voltage supplied through the first wiring 11 is maintained. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of 2.0 V at the third terminal T3 in Phase 7, and the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. A voltage is supplied through the three wirings 13.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of 1.0 V in which the positive and negative are reversed at the second terminal T2 in Phase 7, and the first piezoelectric element 62 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7A. A voltage is supplied to the electrode portion 62 a via the second wiring 12. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 2.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 7 and applies it to the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7B. A voltage is supplied through the fourth wiring 14.
  • the first piezoelectric element 62 that drives the second set of drive pieces 32 undergoes thickness-slip deformation in the reverse direction, and the base 32b of the drive piece 32 is moved in the Y-axis positive direction. (See FIG. 12 (b), Phase 7).
  • the amount of deformation of the second piezoelectric element 72 in the negative direction of the X2 axis decreases, and the tip 32a is positive in the X2 axis relative to the base 32b and the base 2. It moves to the direction side (see FIG. 12 (d), Phase 7).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the voltage difference between ⁇ 2.0 V newly supplied in Phase 7 and ⁇ 3.0 V supplied in Phase 6.
  • the tip 31 a of the first set of drive pieces 31 maintains the state in contact with the rotor 4 while supporting the rotor 4. Drive in the direction of rotation R.
  • the tip 32 a of the second set of drive pieces 32 moves to the Y-axis positive direction while moving to the X2-axis positive direction along the rotation direction R of the rotor 4. Then, the rotor 4 approaches and comes into contact.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 1.0 V with positive and negative reversed at the first terminal T1 in Phase 8, and the first piezoelectric element of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. A voltage is supplied to the electrode portion 61 a of 61 through the first wiring 11. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of 3.0 V at the third terminal T3 in Phase 8, and the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. A voltage is supplied through the three wirings 13.
  • the first piezoelectric element 61 that drives the first set of drive pieces 31 undergoes thickness-slip deformation in the reverse direction, and the base 3b of the drive piece 3 is moved in the negative Y-axis direction.
  • the amount of deformation of the second piezoelectric element 71 in the X1-axis positive direction increases, and the tip 31a is positive in the X1-axis relative to the base 31b and the base 2. It moves to the direction side (see FIG. 12C, Phase 8).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the difference in voltage between 3.0 V newly supplied in Phase 8 and 2.0 V supplied in Phase 7.
  • the power supply unit 10 maintains the voltage at the second terminal T2 at 1.0 V in Phase 8, and the electrode unit 62a of the first piezoelectric element 62 of the second set of drive pieces 32 shown in FIG. 7A.
  • the voltage supplied through the second wiring 12 is maintained.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 1.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 8, and applies it to the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7B.
  • a voltage is supplied through the fourth wiring 14.
  • the tip end portion 31a of the first set of driving pieces 31 moves to the X1-axis positive direction side along the rotation direction R of the rotor 4, while the Y-axis negative It moves in the direction and moves away from the rotor 4.
  • the tip end portion 32 a of the second set of drive pieces 32 moves to the X2 axis positive direction side along the rotational direction R of the rotor 4 while being in contact with the rotor 4.
  • the rotor 4 is supported and driven in the rotation direction R.
  • the rotor 4 is driven in the rotation direction R by the tip portions 31a and 32a of the first set and the second set of drive pieces 31 and 32, while the second set is driven from the tip portion 31a of the first set of drive pieces 31.
  • the rotor 4 is delivered to the tip 32a of the drive piece 32.
  • both drive pieces 31, 32 may be separated from the rotor 4 for a very short time. Even in such a case, the rotor 4 stays at the position supported by the distal end portion 31a of the first set of driving pieces 31 with almost no displacement in the Y direction due to its inertia. Therefore, the rotor 4 is supported in the Y direction by the tip 32a of the second set of driving pieces 32 in a state where the rotor 4 is maintained in a substantially constant position in the Y direction and driven in the rotational direction R, and is driven in the rotational direction R. Is done. As a result, the rotor 4 continues to rotate around the support shaft 5 at a substantially constant position in the Y direction.
  • Phase 9 As shown in FIG. 8, the power supply unit 10 maintains the voltage of the first terminal T1 at ⁇ 1.0 V in Phase 9, and the electrode part of the first piezoelectric element 61 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. The voltage supplied to the 61a through the first wiring 11 is maintained. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 sets the voltage generated at the third terminal T3 to 0 V in Phase 9, and connects the third wiring to the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7B. The voltage supplied through 13 is set to 0V.
  • the power supply unit 10 maintains the voltage of the second terminal T2 at 1.0 V in Phase 9, and the electrode unit 62a of the first piezoelectric element 62 of the second set of drive pieces 32 shown in FIG. 7A.
  • the voltage supplied through the second wiring 12 is maintained.
  • the power supply unit 10 sets the voltage generated at the fourth terminal T4 to 0 V in Phase 9, and connects the fourth wiring to the second piezoelectric element 72 of the second set of driving pieces 32 shown in FIG. 7B.
  • the voltage supplied through 14 is set to 0V.
  • the tip 31a of the first set of driving pieces 31 moves in the Y-axis negative direction side and maintains a state separated from the rotor 4, while maintaining the rotor 4 moves in the negative direction of the X1 axis opposite to the rotational direction R.
  • the distal end portion 32 a of the second set of driving pieces 32 maintains the state in contact with the rotor 4 while supporting the rotor 4, while rotating in the rotational direction R of the rotor 4.
  • the rotor 4 is driven in the rotational direction R by moving along the positive X1 axis direction.
  • Phase 10 As shown in FIG. 8, the power supply unit 10 maintains the voltage of the first terminal T1 at ⁇ 1.0 V in Phase 10, and the electrode unit of the first piezoelectric element 61 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. 7A. The voltage supplied to the 61a through the first wiring 11 is maintained. Further, as shown in FIG. 8, the power supply unit 10 generates a voltage of ⁇ 3.0 V at the third terminal T3 in the Phase 10, and causes the second piezoelectric element 71 of the first set of driving pieces 31 shown in FIG. A voltage is supplied through the third wiring 13.
  • the deformation of the first piezoelectric element 61 that drives the first set of driving pieces 31 in the Y direction is maintained, and the tip portion 31a is separated from the rotor 4 Is maintained (see FIG. 12A, Phase 10).
  • the second piezoelectric element 71 undergoes thickness-slip deformation, and the tip portion 31a moves to the X1 axis negative direction side with respect to the base portion 31b and the base portion 2 ( (Refer FIG.12 (c) and Phase10).
  • the amount of movement of the tip 31a at this time is proportional to the absolute value of the voltage supplied to the second piezoelectric element 71.
  • the power supply unit 10 maintains the voltage of the second terminal T2 at 1.0 V in Phase 10, and the electrode unit 62a of the first piezoelectric element 62 of the second set of drive pieces 32 shown in FIG. 7A.
  • the voltage supplied through the second wiring 12 is maintained.
  • the power supply unit 10 generates a voltage of 1.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 10, and the second piezoelectric element 72 of the second set of drive pieces 32 shown in FIG. A voltage is supplied through the four wirings 14.
  • the deformation of the first piezoelectric element 62 that drives the second set of drive pieces 32 in the Y direction is maintained, and the tip 32a is in contact with the rotor 4 Is maintained (see FIG. 12B, Phase 10).
  • the second piezoelectric element 72 undergoes thickness-slip deformation, and the distal end portion 32a moves to the X2-axis positive direction side with respect to the base portion 32b and the base portion 2 ( (Refer FIG.12 (d) and Phase10).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the voltage newly supplied in Phase 10.
  • the distal end portion 31a of the first set of driving pieces 31 is X1 with respect to the base portion 31b and the base portion 2 while maintaining a state of being separated from the rotor 4. Move further to the negative side of the shaft.
  • the distal end portion 32 a of the second set of driving pieces 32 maintains the state in contact with the rotor 4 while supporting the rotor 4, while rotating in the rotational direction R of the rotor 4.
  • the rotor 4 is driven in the rotational direction R by moving along the X2 axis positive direction.
  • the first piezoelectric element 6 that drives each driving piece 3 in the direction parallel to the support shaft 5 (second direction) and the tip 3 a of the driving piece 3 are rotated by the rotor 4.
  • a second piezoelectric element 7 that is driven in the width w3 direction (first direction) of the drive piece 3 along the direction R is provided separately and independently. Therefore, vibrations in the respective directions can be extracted as independent vibrations.
  • the rotor 4 when the rotor 4 is rotated by the driving piece 3 and the rotor 4 and the driving piece 3 are relatively driven, the rotor 4 can be rotated more stably than in the prior art. Further, compared to the case where the first piezoelectric element 6 sandwiching the base 3b drives the base 3b in different directions, loss is less likely to be generated, energy efficiency can be improved, and the output of the driving device 1 is increased. Can do.
  • the electrode portion 6 a of the first piezoelectric element 6 has an exposed portion 6 b exposed from the base portion 2. Therefore, when the first piezoelectric element 6 having the electrode portion 6a is assembled to the base portion 2, it is possible to prevent the electrode portion 6a from being covered with the base portion 2 and making electrical connection difficult. As a result, the drive device 1 can be assembled easily and reliably, and productivity and yield can be improved.
  • the electrode portion 6a is formed in a normal rectangular shape, and the portion exposed from the base portion 2 is the exposed portion 6b. That is, it is not necessary to form the electrode part 6a in a special shape. Further, the electrode portion 6 a of the first piezoelectric element 6 is provided integrally with the first piezoelectric element 6. For this reason, compared with the case where the electrode part 6a and the 1st piezoelectric element 6 are provided separately and each assembled
  • the electrode portion 6a of the first piezoelectric element 6 is provided on the surface facing the support surface 2f of the holding portion 2a of the base portion 2. Therefore, the exposed portion 6b that is a part of the electrode portion 6a can be exposed from the base portion 2.
  • a chamfered portion 2 h is provided as an exposure forming portion for exposing the exposed portion 6 b of the electrode portion 6 a to the base portion 2. Therefore, even if an error occurs during assembly, the exposed portion 6 b can be reliably exposed from the base portion 2.
  • the chamfered portion 2h is provided at a corner of the end portion of the base portion 2 on the rotor 4 side. Therefore, for example, when a concave notch or a meat stealer is provided on the end surface between the outer peripheral corner and the inner peripheral corner, or a concave notch or meat is formed on a part of the support surface 2f of the holding portion 2a.
  • the rigidity of the base part 2 and the holding part 2a can be increased as compared with the case of providing theft. As a result, it is possible to extract vibrations in the width w3 direction (first direction) of the driving piece 3 and vibrations in the direction parallel to the support shaft 5 (second direction) more independently.
  • the manufacturing process can be prevented from becoming complicated, the number of manufacturing processes can be prevented from increasing, and the productivity can be prevented from decreasing.
  • the exposed part 6b and the power supply part 10 are electrically connected, the voltage generated in the power supply part 10 can be applied to the electrode part 6a via the exposed part 6b. Further, the first piezoelectric element 6 can be driven by applying a voltage between the electrode portion 6 a and the base portion of the driving piece 3.
  • the first piezoelectric element 6 sandwiches the base 3b of the driving piece 3 from the width w3 direction, and the first piezoelectric element 6 drives the driving piece 3 in a direction parallel to the support shaft 5 different from the width w3 direction.
  • the size and shape of the pair of first piezoelectric elements 6 and 6 sandwiching the base portion 3b are substantially equal. Thereby, the rigidity of the drive piece 3 in the width w3 direction can be made uniform. Therefore, vibration in the width w3 direction of the base 3b of the drive piece 3 can be suppressed.
  • all the first piezoelectric elements 6 and the second piezoelectric elements 7 have the same shape and size, manufacturing can be facilitated and productivity can be improved.
  • the base portion 2 is provided with a holding portion 2 a that holds the driving piece 3 in a direction parallel to the support shaft 5.
  • the holding portion 2a is provided with a support surface 2f that supports the base portion 3b of the drive piece 3 from the width w3 direction of the drive piece 3. Therefore, the first piezoelectric element 6 can be supported by the support surface 2f, and the base 3b of the driving piece 3 can be supported from the width w3 direction via the first piezoelectric element 6. Thereby, the rigidity in the width w3 direction of the drive piece 3 can be further increased, and the vibration in the width w3 direction of the base portion 3b of the drive piece 3 can be suppressed.
  • the ratio of the elastic modulus in the thickness direction (longitudinal elastic modulus) and the elastic modulus in the deformation direction (lateral elastic modulus) is about 3: 1, for example. Therefore, the rigidity of the driving piece 3 in the width w3 direction can be increased, and the rigidity of the base portion 3b in the driving direction can be decreased. Thereby, the movement of the base 3b in the width w3 direction can be prevented and vibration can be suppressed. Further, it is possible to facilitate displacement of the base portion 3b in the driving direction.
  • the support surface 2f of the holding portion 2a is provided so as to be inclined in a direction parallel to the support shaft 5 of the driving piece 3, and is separated from the rotor 4 to be a bottom surface of the holding portion 2a.
  • the width w4 'between the support surfaces 2f, 2f is narrower than the width w5 of the base 3b of the drive piece 3 and the pair of first piezoelectric elements 6 on the rotor 4 side than the bottom surface 2g.
  • the drive piece 3 and the first piezoelectric elements 6 and 6 sandwiching the base portion 3b are inserted from the rotor 4 side along the direction parallel to the support shaft 5 to the bottom surface 2g side of the holding portion 2a,
  • the base 3b and the first piezoelectric element 6 are sandwiched and supported by the support surface 2f from the width w4 direction.
  • the drive piece 3 can be positioned in a direction parallel to the support shaft 5. Further, since the support surface 2f does not restrict the drive of the drive piece 3 to the rotor 4 side, the drive piece 3 can be held to be driven to the rotor 4 side.
  • the side surface 3c of the base 3b of the drive piece 3 facing the support surface 2f is inclined and provided substantially parallel to the support surface 2f in the same manner as the support surface 2f. Therefore, when the base 3b of the drive piece 3 and the first piezoelectric elements 6 and 6 sandwiching the base 3b are inserted from the rotor 4 side along the direction parallel to the support shaft 5 to the bottom surface 2g side of the holding portion 2a, The first piezoelectric element 6 can be pressure-bonded to the support surface 2f by bringing the first piezoelectric element 6 and the support surface 2f of the holding portion 2a into contact with each other without a gap. Thereby, the vibration of the base 3b of the drive piece 3 in the width w3 direction can be suppressed.
  • the positioning error of the drive piece 3 in the direction parallel to the support shaft 5 is within the allowable error range. It can be stored.
  • the inclination angle ⁇ is smaller than 2 °, not only the positioning accuracy is lowered, but also the manufacture becomes difficult.
  • the inclination angle ⁇ is larger than 6 °, the driving of the driving piece 3 in the direction parallel to the support shaft 5 is adversely affected.
  • positioning accuracy, manufacturability, and driveability can be improved by setting the inclination angle ⁇ to 4 °.
  • the bottom surface 3d of the base portion 3b of the driving piece 3 and the bottom surface 2g of the holding portion 2a are the driving directions of the base portion 3b of the driving piece 3. They are separated in a direction parallel to the support shaft 5. Therefore, the drive piece 3 can be driven from the neutral position to the base portion 2 side. Furthermore, in this embodiment, even when the drive piece 3 is driven from the neutral position to the base portion 2 side, the bottom surface 3d of the base portion 3b and the bottom surface 2g of the holding portion 2a are separated from each other.
  • the driving piece 3 supports the rotor 4 and drives the tip 3a in the rotation direction R, and the base 3b held by the holding part 2a of the base 2 while being sandwiched between the pair of first piezoelectric elements 6. And. Further, the driving piece 3 has a holding portion 2a along the rotation direction R of the rotor 4 and a second piezoelectric element 7 for driving the driving piece 3 in the width w3 direction between the tip portion 3a and the base portion 3b. I have.
  • a tangential frictional force in the rotational direction R acts between the lower surface of the rotor 4 and the tip 3a of the drive piece 3, and the rotor 4 is rotated in the rotational direction R.
  • the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7 can be controlled independently.
  • the driving in the direction along the support shaft 5 of the tip 3 a of the driving piece 3 and the driving in the direction along the rotation direction R of the rotor 4 can be controlled independently.
  • the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7 are simultaneously operated, and the driving in the direction along the support shaft 5 of the tip 3 a of the driving piece 3 and the driving in the direction along the rotation direction R of the rotor 4 are performed simultaneously. It can be carried out. Therefore, as shown in FIGS. 9 to 11, when the rotor 4 and the tip 3a are in contact with and separated from each other, the tip 3a of the drive piece 3 is moved along the rotation direction R of the rotor 4 to rotate the rotor 4. Without interfering, the rotor 4 can be transferred from the first set of drive pieces 31 to the second set of drive pieces 32.
  • two sets of driving pieces 3 including three pairs of first piezoelectric elements 6 and 6 sandwiching the driving piece 3 and its base 3b are composed of a first set and a second set. Therefore, each set can be driven at different timings. Further, the rotor 4 can be supported at three points by the tip portions 31a and 32a of the driving pieces 31 and 32 of each set. Accordingly, the rotor 4 can be supported more stably than in the case of two-point support or four-point support or more.
  • each set of drive pieces 31 and 32 is equally arranged in the rotation direction R of the rotor 4.
  • the first set and the second set of driving pieces 31 and 32 are alternately arranged in the rotation direction R in order. Therefore, the rotor 4 can be supported in a balanced manner by each pair of drive pieces 31 and 32 and can be driven efficiently in the rotation direction R.
  • the direction in which the tip 3a of the driving piece 3 is driven is the same as the direction in which the base 3b of the driving piece 3 is sandwiched between the first piezoelectric element 6 and the support surface 2f of the holding portion 2a. Therefore, when the front end portion 3a of the driving piece 3 performs feed driving and return driving, the base portion 3b of the driving piece 3 can be supported from the front and rear in the driving direction. Therefore, it is possible to suppress the drive piece 3 from being displaced from the direction parallel to the support shaft 5 and to prevent the drive of the rotor 4 from being adversely affected.
  • the power supply unit 10 can supply the voltages having a phase difference to the first set and the second set of drive pieces 31, 32, so that the rotor 4 can be driven by each set of drive pieces 31, 32. . Further, the power supply unit 10 sets the phase difference of the voltages supplied to the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7 of each set to 180 °, so that the first set of driving pieces 31 and the second set of driving pieces are set. 32 and the rotor 4 can be driven alternately in turn.
  • the power supply unit 10 supplies the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7 of each set, the tip 3a of the driving piece 3 contacts the rotor 4, and feeds the driving piece 3 in the width w3 direction.
  • the rotation of the rotor 4 can be continuously performed by supplying the voltage so as to sequentially repeat the separation from the center and the return of the drive piece 3 in the width w3 direction.
  • the power supply unit 10 overlaps the voltage supplied to the first terminal T1 and the voltage supplied to the second terminal T2. As a result, the rotor 4 can be transferred continuously and smoothly from the first set of drive pieces 31 to the second set of drive pieces 32.
  • the power supply unit 10 increases the rate of voltage supplied to the third terminal T3 and the fourth terminal T4 when the tip 3a of the driving piece 3 is driven to feed in the width w3 direction ( (Slope) is different from the voltage reduction rate (slope) during return driving.
  • the voltage is increased by 1.0 V in each phase from Phase 2 to Phase 8 for feeding and driving the tip 3a, and the voltage is set to 3 in each Phase from Phase 9 to Phase 10 for returning and driving the tip 3a. It is decreased by 0V.
  • the feed drive time of the front end 3a of the drive piece 3 can be made longer than the return drive time, and the contact time between the front end 3a of the drive piece 3 and the rotor 4 can be extended. Therefore, the power of the drive piece 3 can be transmitted to the rotor 4 more efficiently.
  • the frequency of the voltage supplied from the power supply unit 10 to the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7 is a support driving unit including the first piezoelectric element 6, the second piezoelectric element 7, the driving piece 3, and the base unit 2. It is substantially equal to the frequency of the resonance vibration of 1a. Therefore, the amplitude of the feed drive and return drive of the rotor 4 by the tip 3a of the drive piece 3 can be further increased.
  • the frequency of resonance vibration of the support driving unit 1a can be adjusted by appropriately selecting the material of the base unit 2, the piezoelectric element, the tip 3a and the base 3b of the driving piece 3.
  • the period of the voltage supplied from the first terminal T1 and the second terminal T2 to the first piezoelectric elements 61 and 62 of each pair of driving pieces 31, 32, and the first The periods of the voltages supplied from the three terminals T3 and the fourth terminal T4 to each pair of the second piezoelectric elements 71 and 72 are equal. Accordingly, the driving frequency of the driving pieces 31 and 32 in the direction parallel to the support shaft 5 is equal to the driving frequency of the driving pieces 31 and 32 in the widths w31 and w32 directions of the tip portions 31a and 32a.
  • the amplitude of the drive pieces 31 and 32 in the direction parallel to the support shaft 5 and the amplitude of the tip portions 31a and 32a in the widths w31 and w32 directions of the drive pieces 31 and 32 can be set to the maximum amplitude.
  • the tip 3 a of the drive piece 3 is provided in a tapered shape so that the cross-sectional area along the rotation direction R of the rotor 4 becomes smaller as the rotor 4 approaches. Therefore, compared with the case where the tip 3a is formed in a rectangular parallelepiped shape, the contact area between the tip 3a and the rotor 4 is reduced, and the volume change rate of the tip 3a due to wear of the tip 3a is reduced. Can do. Thereby, the change of the weight of the front-end
  • a groove portion 2d is formed on a side surface 2c of the base portion 2 that is provided substantially in parallel with the support shaft 5 and intersects the width w3 direction of the drive piece 3 substantially perpendicularly. That is, the groove 2 d is provided so as to intersect substantially perpendicularly to vibration in a direction substantially parallel to the support shaft 5 propagating through the base 2. Therefore, the vibration can be absorbed by the groove 2d and the propagation of vibration by the base 2 can be reduced.
  • the first piezoelectric element 6 is provided between the rotor 4 and the groove 2d. Therefore, vibration propagating beyond the groove 2d from the opposite side of the base 2 to the rotor 4 can be reduced.
  • the end of the base portion 2 opposite to the holding portion 2a that holds the drive piece 3 is fixed to the attachment portion 101a, and the groove portion 2d is provided at a position closer to the attachment portion 101a than the drive piece 3. Therefore, even when the vibration of the mounting portion 101 a propagates to the base portion 2, the vibration is reduced at a position relatively far from the driving piece 3, and the vibration of the mounting portion 101 a adversely affects the driving of the driving piece 3. Can be prevented.
  • the width w1 of the groove portion 2d in the direction parallel to the support shaft 5 is larger than the amplitude of vibration of the base portion 2. Therefore, it is possible to prevent the base portions 2 on both sides of the groove portion 2d from colliding with each other.
  • the width w1 of the groove 2d in the direction parallel to the support shaft 5 is larger than the amplitude of the resonance vibration of the support drive unit 1a including the base unit 2, the drive piece 3, the first piezoelectric element 6, and the second piezoelectric element 7. It is getting bigger. Therefore, even when the support drive part 1a vibrates in a resonance state, it is possible to prevent the base parts 2 on both sides of the groove part 2d from colliding with each other.
  • the depth d1 of the groove 2d is set to be 40% or more and 80% or less of the radius of the base part 2, it is possible to obtain a sufficient suppression effect of vibration propagation while ensuring sufficient strength of the base part 2. it can.
  • the gap 2e is formed between the base portion 2 and the support shaft 5, vibration propagating from the base portion 2 to the support shaft 5 can be reduced. Further, vibration propagating from the support shaft 5 to the base portion 2 can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the drive piece 3 and the rotor 4 from being adversely affected.
  • the interchangeable lens of this embodiment forms a camera system with a camera body.
  • the interchangeable lens can be switched between an AF mode for performing a focusing operation according to a known AF (autofocus) control and an MF (manual focus) mode for performing a focusing operation according to a manual input from a photographer. ing.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram schematically illustrating the configuration of the camera 101 in the present embodiment.
  • the camera 101 includes a camera body 102 in which an image sensor 108 is built, and a lens barrel 103 having a lens 107.
  • the lens barrel 103 is an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 102.
  • the lens barrel 103 includes a lens 107, a cam barrel 106, the driving device 1, and the like.
  • the driving device 1 is used as a driving source that drives the lens 107 during the focusing operation of the camera 101.
  • the driving force obtained from the rotor 4 of the driving device 1 is directly transmitted to the cam cylinder 106.
  • the lens 107 is a focus lens that is held by the cam cylinder 106 and moves in substantially parallel to the optical axis direction L by the driving force of the driving device 1 to perform focus adjustment.
  • a subject image is formed on the imaging surface of the imaging element 108 by a lens group (including the lens 107) provided in the lens barrel 103.
  • the imaged subject image is converted into an electrical signal by the image sensor 108.
  • Image data is obtained by A / D converting the signal.
  • the camera 101 and the lens barrel 103 of the present embodiment include the driving device 1 described in the above embodiment. Therefore, the rotor 4 can be rotated more stably than in the prior art, and the cam cylinder 106 can be directly driven by the drive device 1 with improved output. Therefore, there is little energy loss and an energy saving effect can be obtained. In addition, the number of parts can be reduced.
  • the lens barrel 103 is an interchangeable lens.
  • the present invention is not limited to this.
  • the lens barrel 103 may be a lens barrel integrated with the camera body.
  • the aspect of this invention is not restricted only to embodiment mentioned above, A various deformation
  • the electrode portion of the first piezoelectric element may not be provided integrally with the first piezoelectric element. That is, the electrode unit and the first piezoelectric element may be separated from each other, and the electrode unit and the first piezoelectric element may be joined when the driving piece is held by the holding unit.
  • the electrode part may have an ear piece-like (tab-shaped) exposed part exposed from the base part by protruding from the base part.
  • the dimensions of the first piezoelectric element, the dimensions of the electrode portion, and their attachment positions are preliminarily determined by the electrode portion. Adjustment may be made so as to protrude from the end of the base portion on the rotor side or the side surface of the base portion, and the exposed portion of the electrode portion protruding from the base portion may be used as the exposed portion.
  • the exposure forming part that exposes the exposed part of the electrode part is not limited to the chamfered part described in the above embodiment.
  • a chamfered portion, a notch portion, or a meat stealing portion is provided only at the corner portions on both sides of the holding portion.
  • the exposed portion may be exposed.
  • a groove-like chamfered portion, a cutout portion or a meat stealing portion is provided between the outer peripheral corner portion and the inner peripheral corner portion. Also good.
  • the exposed portion may be exposed by providing a chamfered portion, a notch portion, or a meat stealing portion on the side surface of the base portion between the end portion on the rotor side of the base portion and the bottom surface of the holding portion.
  • the conductive adhesive is used as the conductive material for conducting the exposed portion of the electrode portion and the electrode surface.
  • the conductive material is not limited to the conductive adhesive.
  • conductive paste for example, conductive paste, solder, brazing material and the like can be used.
  • the case where the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are subjected to thickness sliding deformation has been described, but these may be deformed in the thickness direction.
  • 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.
  • the base part 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.
  • the base portion may be disposed so as to be half of the circumference surrounding the support shaft, or may be disposed so as to sandwich the support shaft from both sides.
  • 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.
  • 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
  • the number of driving pieces may be three or more.
  • the number of drive pieces provided in the set of drive pieces may be one, two, or four or more.
  • two sets of driving pieces may be configured with two sets of driving pieces arranged diagonally of the base portion as one set.
  • the phase difference between the voltages of each group can be set to 120 degrees, for example.
  • 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).
  • 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. However, they may be different.
  • 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.
  • the support surface of the base portion may not be inclined with respect to a direction (second direction) parallel to the support shaft.
  • 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.
  • the end portion on the bottom surface side of the holding portion of the first piezoelectric element protrudes from the bottom surface of the base portion to function as a positioning portion, and positioning is performed by abutting the positioning portion against the bottom surface of the holding portion. You may do.
  • 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.
  • the first set and the second set 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 °.
  • 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 with reference to FIG.
  • FIG. 15 (a) shows the displacement in the Y direction of the tip of the first set of driving pieces.
  • FIG. 15B shows the displacement in the Y direction of the second set of driving pieces.
  • FIG. 15C shows the displacement of the first set of driving pieces in the X1 direction.
  • FIG. 15D shows the second set of displacements in the X2 direction (see FIGS. 9 to 11).
  • FIGS. 15A and 15B 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. 15A and 15B, 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 °.
  • 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. 9 to 11).
  • the tip portions of the second set of driving pieces are also in contact with the rotor.
  • the locus of the first set of driving pieces shown in FIG. 15A and the locus of the second set of driving pieces shown in FIG. 15B have a phase difference of 180 °. Therefore, the leading end of the first set of driving pieces and the leading end of the second set of driving pieces alternately contact the rotor to support the rotor (see FIGS. 9 to 11). 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.
  • the tip of the first set of driving pieces is rotated while the rotor is in contact with the rotor (between the thick line portions shown in FIG. 15 (a)). It moves in the X1 axis positive direction along the direction (see FIGS. 9 to 11).
  • the tip of the second set of drive pieces is also in contact with the rotor (between the thick line portions shown in FIG. 15 (b)). It moves in the X2 axis positive direction along the rotation direction.
  • the rotor is alternately driven in the rotational direction by the first set of drive pieces and the second set of drive pieces (see FIGS. 9 to 11).
  • FIG. 16 shows a case in which three sets of driving pieces are configured as first to third sets 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.
  • the power supply unit includes a fifth terminal and a sixth terminal for supplying voltages to the first and second piezoelectric elements of the third set of driving pieces, respectively.
  • the width direction of the third set of drive pieces that 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.
  • FIG. 16A shows the displacement in the Y direction of the tip portions of the first to third drive pieces.
  • FIG. 16B shows the displacements in the X1 to X3 directions of the tip portions of the first to third sets of driving pieces.
  • 16 (a) and 16 (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.
  • the trajectory of each set of driving pieces shown in FIG. 16 (a) has a phase difference of 120 °. Therefore, the tip portions of the driving pieces of each set contact the rotor in order to support the rotor (see FIGS. 9 to 11). 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.
  • 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. 16A).
  • the rotor is sequentially driven in the rotational direction by each set of driving pieces (see FIGS. 9 to 11).
  • the driving device 201 performs relative driving in which a second member such as a rotor is relatively displaced with respect to a first member such as a driving piece, for example. It is for driving equipment.
  • FIG. 17 is a front view of the drive device 201 of the present embodiment
  • FIG. 18 is a sectional view thereof.
  • the driving device 201 includes a base portion (base member) 202 provided with a plurality of holding portions 202a, a driving piece (first member) 203 held by the holding portion 202a, A rotor (second member) 204 disposed adjacent to the drive piece 203 and a support shaft 205 inserted through the base portion 202 are provided.
  • a gear 204a for driving a lens barrel of a camera is formed on the outer peripheral surface of the rotor 204.
  • a supported surface 204 b on the base portion 202 side of the rotor 204 is supported by a plurality of driving pieces 203.
  • the rotor 204 is supported by a support shaft 205 via a bearing 204e, and is provided so as to be rotatable about the support shaft 205 as a rotation axis. That is, the support shaft 205 is provided along the rotation axis R ⁇ b> 1 of the rotor 204.
  • the base portion 202 is an elastic body having conductivity, and is formed in a hollow cylindrical shape with a metal material such as stainless steel, and is provided so as to surround the support shaft 205 when the support shaft 205 is inserted. .
  • One end portion of the base portion 202 is fixed to the attachment portion 301a with, for example, a bolt (not shown).
  • a concave portion 202b is formed at the center of the surface of the base portion 202 that faces the mounting portion 301a.
  • An enlarged diameter portion 205 a formed at the base end of the support shaft 205 is inserted (inserted) into the recess 202 b. In this state, the base portion 202 is fixed to the attachment portion 301a, so that the support shaft 205 is fixed to the base portion 202 and the attachment portion 301a.
  • a plurality of concave holding portions 202a are provided in the circumferential direction of the base portion 202, that is, in the rotation direction R of the rotor 204.
  • the holding unit 202a supports the drive piece 203 from both sides in the direction (first direction) perpendicular to the support shaft 205 and along the rotation direction R of the rotor 204 (first direction), and also supports the drive piece 203 in a direction parallel to the support shaft 205 (first direction). 2) is drivable.
  • the side surface 202 c of the base portion 202 is provided substantially parallel to the support shaft 205.
  • a groove portion 202d is formed as a vibration suppressing portion that suppresses transmission of vibration from the attachment portion 301a to the holding portion 202a. That is, the groove portion 202d is provided on the side surface 202c of the base portion 202 that is substantially perpendicular to the support shaft 205 and intersects the direction along the rotation direction R of the rotor 204 (first direction).
  • the groove portion 202d is continuously provided in the circumferential direction of the base portion 202, and is provided at a position closer to the end portion on the attachment portion 301a side than the middle between the holding portion 202a and the end portion on the attachment portion 301a side.
  • the depth d201 of the groove 202d is, for example, in the range of 40% to 80% of the radius r201 of the base 202.
  • the above numerical value is an example, and the present invention is not limited to this.
  • the depth d201 of the groove 202d can be, for example, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, or 90% of the radius r201 of the base 202.
  • the width w201 of the groove 202d in the direction parallel to the support shaft 205 (second direction) is larger than the amplitude of vibration of the base 202, and the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element (second It is formed so as to be larger than the amplitude of the resonance vibration of the support drive unit (structure unit) 201 a including the piezoelectric element 207, the drive piece 203, and the base unit 202.
  • the width w201 of the groove 202d can be shorter than the radius of the base 202.
  • a gap (vibration suppressing portion) 202e for suppressing vibration from the mounting portion 301a to the holding portion 202a is provided between the base portion 202 and the support shaft 205.
  • the gap 202e is provided in the direction parallel to the support shaft 205 from the end portion on the holding portion 202a side of the base portion 202 to the same position as the edge on the mounting portion 301a side of the groove portion 202d.
  • the width w202 of the gap 202e is formed so as to be larger than the amplitude of vibration of the base portion 202 and larger than the amplitude of resonance vibration of the support driving portion 201a described later. .
  • An insulating film 202g is formed on the surface of the base portion 202 and subjected to an insulation process.
  • the insulating film 202g is formed by applying an insulating material such as acrylic or epoxy on the surface of the base portion 202, for example.
  • the insulating film 202g is continuously formed over the side surface of the base portion 202 on the drive piece 203 side, the holding portion 202a, and the surface on the gap 202e side with respect to the groove portion 202d.
  • the insulation resistance value of the portion of the base portion 202 where the insulating film 202g is formed is about several M ⁇ as a creeping measurement value.
  • the insulating film 202g has a high hardness of, for example, a pencil hardness of 2H or more and has almost no damper component.
  • the withstand voltage of the insulating film 202g is desirably about 200 VDC or more, for example.
  • the insulating film 202g is formed as thin as possible within the range in which the withstand voltage can be maintained.
  • the film thickness is desirably about 10 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example. Further, the variation in film thickness is set to an average film thickness of ⁇ 50% or less, desirably an average film thickness of ⁇ 30% or less.
  • the insulating film 202g of this embodiment is made of, for example, an insulating material containing a silica-based composition, has a hardness of 3H or more, a film thickness of about 15 ⁇ m ⁇ 3 ⁇ , and a withstand voltage of about 270 VDC or more.
  • FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of the drive piece 203 and the rotor 204 of the holding portion 202a in a cross section parallel to the support shaft 205 and along the rotation direction R of the rotor 204.
  • the insulating film 202 g is formed with a uniform film thickness on the entire holding portion 202 a including the supporting surfaces 202 f and 202 f that support the driving piece 203.
  • the first piezoelectric element 206 is fixed to the support surface 202f of the holding portion 202a on which the side surface 203c of the driving piece 203 and the insulating film 202g are formed with a conductive adhesive.
  • an adhesive for bonding the insulating film 202g and the first piezoelectric element 206 it is desirable to use an adhesive containing a material similar to the insulating film 202g.
  • an adhesive containing an acrylic material is used.
  • an insulating film 202g containing an epoxy material is used.
  • an insulating film 202g is provided between all the first piezoelectric elements 206 and the base portion 202.
  • the first piezoelectric element 206 is provided with an electrode 206a on the surface in contact with the insulating film 202g.
  • FIG. 20A is a perspective view of the support drive unit 201a of the drive device 201 shown in FIG. 17, and FIG. 20B is a plan view thereof.
  • the drive piece 203 has a tip portion 203a having a hexagonal column shape with a mountain-shaped cross section and a base portion 203b having a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the tip portion 203a is made of, for example, stainless steel.
  • the base 203b is formed of, for example, a light metal alloy or the like, and both have conductivity.
  • the base portion 203b is supported by the holding portion 202a so as to be driven in a direction parallel to the support shaft 205, and the distal end portion 203a projects from the holding portion 202a to support the rotor 204.
  • the tip portion 203a is provided in a tapered shape in which the area of the upper surface that contacts the rotor 204 is smaller than the area of the bottom surface on the base 203b side.
  • first piezoelectric elements 206 and 206 that sandwich the base 203b of the drive piece 203 from both sides in the width w203 direction. Is provided.
  • the direction of the width w203 of the drive piece 203 is a direction perpendicular to the support shaft 205 and along the rotation direction R of the rotor 204, and is substantially perpendicular to the center line CL in plan view of the base portion 202.
  • the first piezoelectric element 206 is formed in an elongated rectangular shape extending along the direction of the depth d202 of the holding portion 202a, and is sandwiched between the base portion 203b and the holding portion 202a. Accordingly, the first piezoelectric element 206 is disposed between the groove portion 202d (see FIGS. 17 and 18) provided in the base portion 202 and the rotor 204.
  • the first piezoelectric element 206 is bonded to the base 203b of the driving piece 203 and the holding portion 202a on which the insulating film 202g is formed, for example, with a conductive adhesive.
  • the two first piezoelectric elements 206 and 206 arranged in the direction of the depth p201 of the drive piece 203 substantially parallel to the center line CL passing through the center of the base portion 202 are substantially parallel to each other. All the first piezoelectric elements 206 have substantially the same shape and size.
  • a pair of second piezoelectric elements 207 and 207 are provided substantially parallel to each other between the base 203b and the tip 203a of the driving piece 203.
  • the second piezoelectric element 207 is formed in an elongated rectangular shape extending substantially parallel to the direction of the width w203 of the driving piece 203.
  • the second piezoelectric element 207 is sandwiched between the bottom surface of the tip portion 203a and the top surface of the base portion 203b, and is bonded to the bottom surface of the tip portion 203a and the top surface of the base portion 203b with, for example, a conductive adhesive. All the second piezoelectric elements 207 have substantially the same shape and size.
  • the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element 207 are made of, for example, lead zirconate titanate (PZT), and the vibration mode is thickness shear vibration. That is, the first piezoelectric element 206 drives the drive piece 203 relative to the base portion 202 in the direction of the depth d202 of the holding portion 202a substantially parallel to the support shaft 205.
  • the second piezoelectric element 207 drives the distal end portion 203 a of the driving piece 203 in the width w 203 direction (third direction) of the driving piece 203 relative to the base portion 203 b and the base portion 202.
  • the direction in which the first piezoelectric element 206 sandwiches the drive piece 203 (first direction) and the direction in which the second piezoelectric element 207 drives the distal end portion 203a of the drive piece 203 (third direction). And are almost equal.
  • the plurality of first piezoelectric elements 206, second piezoelectric elements 207, driving pieces 203, and base portions 202 support the rotor 204 and drive the rotor 204 relatively to the driving pieces 203 and the base portions 202.
  • the unit 201a is configured.
  • the holding portion 202 a is provided at the end of the base portion 202, and has a crown-shaped unevenness on the base portion 202. As shown in FIG. 20B, the holding portions 202a are formed uniformly every approximately 60 ° in the circumferential direction of the base portion 202.
  • the holding portion 202a includes a pair of support surfaces 202f and 202f provided substantially parallel to a center line CL passing through the center of the base portion 202 in plan view.
  • the support surface 202f allows the base portion 203b of the drive piece 203 to pass through the pair of first piezoelectric elements 206 and 206 from both sides in the width w204 direction (first direction) of the holding portion 202a substantially perpendicular to the center line CL of the base portion 202. It is held so that it is pinched.
  • the driving piece 203 of the present embodiment includes a pair of second piezoelectric elements 207 and 207 between the distal end portion 203a and the base portion 203b, and two pairs of first piezoelectric elements 206 and 206 on the side surface of the base portion 203b.
  • the driving device 201 includes two sets of the first and second sets of driving pieces 203 including the driving piece 203 and three pairs of first piezoelectric elements 206.
  • the first set of drive pieces 231 and the second set of drive pieces 232 are arranged on the same circumference. Further, each set of drive pieces 231 and 232 is equally arranged in the rotation direction R of the rotor 204, and different sets of drive pieces 231 and 232 are arranged alternately (in order) in the rotation direction R.
  • FIG. 21A is a schematic wiring diagram of the first piezoelectric element 206
  • FIG. 21B is a schematic wiring diagram of the second piezoelectric element 207.
  • the driving device 201 of this embodiment includes a power supply unit 210 that supplies a voltage to each of the electrode 206a of the first piezoelectric element 206 and the electrode (not shown) of the second piezoelectric element 207.
  • the power supply unit 210 is configured so that the tip portions 231a and 232a of the first and second sets of driving pieces 231 and 232 shown in FIGS. 20A and 20B are in contact with the rotor 204 shown in FIGS.
  • a voltage is supplied to the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element 207 so as to repeat the feeding in the rotation direction R of the rotor 204, the separation from the rotor 204, and the return in the direction opposite to the rotation direction R of the rotor 204.
  • the first electrode 261a of the first piezoelectric element 261 provided in each of the first set of driving pieces 231 is connected to the first terminal T1 of the power supply unit 210 via the first wiring 211.
  • the first electrode 262 a of the first piezoelectric element 262 provided in each of the second set of driving pieces 232 is connected to the second terminal T 2 of the power supply unit 210 via the second wiring 212.
  • the electrodes of the second piezoelectric element 271 provided in each of the first set of driving pieces 231 are connected to the first of the power supply unit 210 via the third wiring 213 connected to the tip 231a of the driving piece 231. It is connected to 3 terminals T3.
  • the electrode of the second piezoelectric element 272 included in each of the second set of driving pieces 232 is connected to the fourth terminal T4 of the power supply unit 210 via the fourth wiring 214 connected to the distal end portion 232a of the driving piece 232. Yes.
  • the base portions 231b and 232b of the driving pieces 231 and 232 are grounded.
  • a predetermined driving voltage for driving the first piezoelectric element 206 is applied between the electrode 206 a of the first piezoelectric element 206 and the base 203 b of the driving piece 203.
  • a predetermined driving voltage for driving the second piezoelectric element 207 is applied between the distal end portion 203 a and the base portion 203 b of the driving piece 203.
  • FIG. 22 is an example of a timing chart of voltages generated by the power supply unit 210 at the terminals T1, T2, T3, and T4.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of -1.0V between Phase 1 and Phase 2 at the first terminal T1, and generates a voltage of 1.0V for 5 Phases of Phase 3 to Phase 7, and Phase 8 to Phase 10
  • the 3 Phase generates a voltage of -1.0V.
  • 5 phases of 1.0V voltage and 3 phases of ⁇ 1.0V voltage are repeated. That is, the power supply unit 210 generates a voltage having 8 Phase as one cycle at the first terminal.
  • the power supply unit 210 causes the second terminal T2 to generate a voltage having a phase difference of 180 ° from the voltage generated at the first terminal T1 and having one phase of 8Phase similar to the voltage generated at the first terminal T1. . That is, the voltage generated at the first terminal and the voltage generated at the second terminal have a phase difference of 4 Phases corresponding to a half cycle.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage generated at the third terminal T3 in Phase 1 at 0 V, generates a voltage of ⁇ 3.0 V in Phase 2, and increases the voltage by 1.0 V in each phase from Phase 3 to Phase 8. In subsequent phases, the voltage generation pattern of Phase 1 to Phase 8 is repeated. That is, the power supply unit 210 generates a voltage having 8 Phase as one cycle at the third terminal T3.
  • the power supply unit 210 causes the fourth terminal T4 to generate a voltage having a phase difference of 180 ° from the voltage generated at the third terminal T3 and having the same 8 Phase as the voltage generated at the third terminal T3 as one cycle. . That is, the voltage generated at the third terminal and the voltage generated at the fourth terminal have a phase difference of 4 Phase corresponding to a half cycle.
  • the frequency of the voltage supplied from the power supply unit 210 to the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element 207 includes the first piezoelectric element 206, the second piezoelectric element 207, the drive piece 203, and the base unit 202. It is substantially equal to the frequency of resonance vibration of the support drive unit (structure unit) 201a.
  • FIGS. 23 to 25 are enlarged front views showing the operation of the first and second sets of drive pieces 231 and 232 and the operation of the rotor 204.
  • FIG. FIG. 26 is a graph showing the relationship between the displacement in the axial direction of the tip portions 231a and 232a of the first and second sets of drive pieces 231 and 232 and time t.
  • the contact position y1 with the rotor 204 in the Y-axis direction is represented by a broken line.
  • the width w231 direction (first direction) of the first set of drive pieces 231 along the rotation direction R of the rotor 204 is the X1 direction
  • the support shaft 205 is the same. Description will be made using an orthogonal coordinate system in which the direction (second direction) parallel to (see FIG. 18) is the Y direction.
  • the width w232 direction (first direction) of the second set of drive pieces 232 along the rotation direction R of the rotor 204 is the X2 direction
  • the direction parallel to the support shaft 205 The description will be made using an orthogonal coordinate system in which the second direction is the Y direction.
  • Phase 0 the power supply unit 210 does not generate a voltage at each terminal T1, T2, T3, T4 (0V) in Phase 0, and the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element shown in FIGS. 21A and 21B.
  • This is a state where a voltage of 0 V is supplied to the element 207 (no voltage is supplied).
  • FIGS. 23A and 23B in Phase 0, the first set of drive pieces 231 and the second set of drive pieces 232 are in contact with the rotor 204 at the top surfaces of the tip portions 231a and 232a, respectively. Still in a state.
  • the rotor 204 is stationary while being supported by the tip portions 231a and 232a of the drive pieces 231 and 232.
  • Phase 1 As shown in FIG. 22, the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 1.0 V at the first terminal T1 in Phase 1, and the electrode part of the first piezoelectric element 261 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A. A voltage is supplied to the H.261a via the first wiring 211. Further, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 maintains the voltage of the third terminal T3 at 0 V in Phase 1 and connects the third wiring to the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21B. A voltage of 0 V is supplied through 213.
  • the first piezoelectric element 261 that drives the first set of drive pieces 231 undergoes thickness-slip deformation, and the base portion 231b of the drive piece 231 becomes the support surface 22f of the holding portion 22a.
  • the base portion 202 side Y-axis negative direction side
  • the second piezoelectric element 271 is not deformed, and the tip 231a does not move in the X1 direction (see FIG. 26C, Phase 1).
  • the tip 231 a of the drive piece 231 moves in the Y axis negative direction side and is separated from the rotor 204.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of 1.0 V at the second terminal T2 in Phase 1, and the electrode unit 262a of the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • a voltage is supplied to the first via the second wiring 212.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the fourth terminal T4 at 0 V in Phase 1, and the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG.
  • a voltage of 0 V is supplied through the wiring 214.
  • the first piezoelectric element 262 that drives the second set of driving pieces 232 undergoes thickness-slip deformation, and the base 232b of the driving piece 232 is replaced with the support surface 202f of the holding portion 202a.
  • the Y-direction rotor 204 side (Y-axis positive direction side) is moved (see FIG. 26B, Phase 1).
  • the second piezoelectric element 272 is not deformed, and the tip 232a does not move in the X2 direction (see FIG. 26D, Phase 1).
  • the drive piece 232 moves to the Y axis positive direction side, and the leading end 232a pushes the rotor 204 up to the Y axis positive direction side.
  • Phase 1 as shown in FIG. 23A, the tip end portion 231 a of the first set of driving pieces 231 moves toward the Y axis negative direction side and is separated from the rotor 204.
  • the leading end 232 a of the second set of driving pieces 232 abuts against the rotor 204 to support the rotor 204 and pushes up the rotor 204 to the Y axis positive direction side.
  • Phase 2 As shown in FIG. 22, the power supply unit 210 maintains the voltage of the first terminal T1 at ⁇ 1.0 V in Phase 2, and the electrode part of the first piezoelectric element 261 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A. The voltage supplied to the H.261a via the first wiring 211 is maintained. Further, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 3.0 V at the third terminal T3 in Phase 2 and applies it to the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21B. A voltage is supplied through the third wiring 213.
  • the deformation of the first piezoelectric element 261 that drives the first set of driving pieces 231 in the Y direction is maintained, and the tip 231a is separated from the rotor 204. Is maintained (see FIG. 26A, Phase 2).
  • the second piezoelectric element 271 undergoes thickness-slip deformation, and the distal end portion 231a moves to the X1 axis negative direction side with respect to the base portion 231b and the base portion 202 ( (See FIG. 26 (c)).
  • the amount of movement of the tip 231a at this time is proportional to the absolute value of the voltage supplied to the second piezoelectric element 271.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the second terminal T2 at 1.0 V in Phase 2, and the electrode unit 262a of the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied through the second wiring 212 is maintained.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of 1.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 2, and the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. A voltage is supplied through the four wirings 214.
  • the second set of driving pieces 232 is arranged in the circumferential direction of the base portion 202 along the rotation direction R of the rotor 204.
  • the tip 232a is displaced in the direction of the width w232 (X2 direction) of the drive piece 232 along the rotation direction R of the rotor 204. Therefore, the rotor 204 is driven in the rotation direction R by the tip 232a of the drive piece 232, and starts rotating around the support shaft 205 shown in FIGS.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of 1.0 V with positive and negative reversed at the first terminal T ⁇ b> 1 in Phase 3, and the first piezoelectric element 261 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A. A voltage is supplied to the electrode portion 261 a through the first wiring 211. Further, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 2.0 V at the third terminal T3 in Phase 3, and applies it to the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21B. A voltage is supplied through the third wiring 213.
  • the first piezoelectric element 261 that drives the first set of drive pieces 231 undergoes thickness-slip deformation in the reverse direction, and the base 231b of the drive piece 231 is moved in the Y-axis positive direction. (See FIG. 26 (a), Phase 3).
  • the amount of deformation of the second piezoelectric element 271 in the negative direction of the X1 axis decreases, and the distal end 231a is positive with respect to the base 231b and the base 202. It moves to the direction side (see FIG. 26 (c), Phase 3).
  • the amount of movement at this time is proportional to the difference in voltage between ⁇ 2.0 V newly supplied in Phase 3 and ⁇ 3.0 V supplied in Phase 2.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the second terminal T2 in Phase 3, and the second wiring is connected to the electrode unit 262a of the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied via 212 is maintained.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of 2.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 3, and the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. A voltage is supplied through the four wirings 214.
  • Phase 3 as shown in FIG. 23A, the front end portion 231a of the first set of drive pieces 231 moves in the Y-axis positive direction while moving toward the X1-axis positive direction along the rotation direction R of the rotor 204. To the side and approach the rotor 204 and abut. At the same time, as shown in FIG. 23 (b), the leading end 232 a of the second set of driving pieces 232 contacts the rotor 204 to support the rotor 204 and drives the rotor 204 in the rotational direction R.
  • Phase 4 the power supply unit 210 maintains the voltage of the first terminal T1 at 1.0 V in Phase 4, and the electrode unit 261a of the first piezoelectric element 261 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A. The voltage supplied through the first wiring 211 is maintained. Further, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 1.0 V at the third terminal T3 in Phase 4 and applies it to the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21B. A voltage is supplied through the third wiring 213.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 1.0 V in which the sign is reversed at the second terminal T2 in Phase 4, and the first piezoelectric element of the second set of drive pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • a voltage is supplied to the electrode portion 262 a of 262 through the second wiring 212.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of 3.0 V at the fourth terminal T4 in Phase4, and the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. A voltage is supplied through the four wirings 214.
  • the first piezoelectric element 262 that drives the second set of drive pieces 232 undergoes thickness-slip deformation in the reverse direction, and the base 232b of the drive piece 232 is moved in the negative direction of the Y axis. (See FIG. 26 (b), Phase 4).
  • the amount of deformation of the second piezoelectric element 272 in the positive direction of the X2 axis increases, and the tip 232a is positive in the X2 axis relative to the base 232b and the base 202. It moves to the direction side (refer to FIG. 26 (d), Phase 4).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the difference in voltage between 3.0 V newly supplied in Phase 4 and 2.0 V supplied in Phase 2.
  • the tip end portion 231a of the first set of drive pieces 231 is in the X1-axis positive direction side along the rotational direction R of the rotor 204 in contact with the rotor 204.
  • the tip 232a of the second set of drive pieces 232 moves to the Y2 axis negative direction side while moving to the X2 axis positive direction side along the rotation direction R of the rotor 204. And separated from the rotor 204.
  • the rotor 204 is driven in the rotation direction R by the tip portions 231a and 232a of the first set and the second set of drive pieces 231 and 232, while the first set of drive pieces 232a and 232a are driven in the first set.
  • the rotor 204 is delivered to the tip 231a of the drive piece 231.
  • both drive pieces 231 and 232 may be separated from the rotor 204 for a very short time. Even in such a case, the rotor 204 stays at the position supported by the front end portion 232a of the second set of driving pieces 232 with little displacement in the Y direction due to its inertia. Therefore, the rotor 204 is supported in the Y direction by the tip portion 231a of the first set of driving pieces 231 while being driven in the rotational direction R while being maintained in a substantially constant position in the Y direction, and is driven in the rotational direction R. Is done. As a result, the rotor 204 continues to rotate about the support shaft 205 at a substantially constant position in the Y direction.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the first terminal T1 at 1.0 V in Phase 5, and the electrode unit 261a of the first piezoelectric element 261 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A. The voltage supplied through the first wiring 211 is maintained. Further, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 sets the voltage generated at the third terminal T3 to 0 V in Phase 5, and connects the third wiring to the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21B. The voltage supplied via 213 is set to 0V.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the second terminal T2 at ⁇ 1.0 V in Phase 5, and the electrode part of the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied to the H.262a via the second wiring 212 is maintained.
  • the power supply unit 210 sets the voltage generated at the fourth terminal T4 to 0 V in Phase 5, and sets the fourth wiring to the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG.
  • the voltage supplied via 214 is set to 0V.
  • the tip end portion 231a of the first set of driving pieces 231 maintains the state in contact with the rotor 204 and supports the rotor 204, while maintaining the X1-axis positive direction.
  • the rotor 204 is driven in the rotational direction R by moving to the direction side.
  • the tip 232a of the second set of driving pieces 232 moves to the Y axis negative direction side and is kept away from the rotor 204, while maintaining the base 232b and the base portion. It moves toward the negative X2 axis direction opposite to the rotation direction R of the rotor 204 with respect to 202.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the first terminal T1 at 1.0 V in Phase 6, and the electrode unit 261a of the first piezoelectric element 261 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A. The voltage supplied through the first wiring 211 is maintained. Further, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 generates a voltage of 1.0 V at the third terminal T3 in Phase 6, and the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. A voltage is supplied through the three wirings 213.
  • Phase 6 the deformation of the first piezoelectric element 261 that drives the first set of driving pieces 231 in the Y direction is maintained, and the tip 231a is in contact with the rotor 204. Is maintained (see FIG. 26A, Phase 6).
  • the second piezoelectric element 271 undergoes thickness-slip deformation, and the distal end portion 231a moves to the X1-axis positive direction side with respect to the base portion 231b and the base portion 202 ( (See FIG. 26 (c), Phase 6).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the voltage newly supplied in Phase 6.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the second terminal T2 at ⁇ 1.0 V in Phase 6, and the electrode part of the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied to the H.262a via the second wiring 212 is maintained.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 3.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 6, and applies it to the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21B.
  • a voltage is supplied through the fourth wiring 214.
  • the deformation of the first piezoelectric element 262 that drives the second set of driving pieces 232 in the Y direction is maintained, and the tip 232a is separated from the rotor 204. Is maintained (see FIG. 26B, Phase 6).
  • the second piezoelectric element 272 undergoes thickness-slip deformation, and the distal end portion 232a moves toward the X2-axis negative direction side with respect to the base portion 232b and the base portion 202 ( (Refer FIG.26 (d) and Phase6).
  • the amount of movement of the tip 232a at this time is proportional to the absolute value of the voltage supplied to the second piezoelectric element 272.
  • the tip end portion 231a of the first set of driving pieces 231 maintains the state in contact with the rotor 204 and supports the rotor 204, while maintaining the X1-axis positive direction.
  • the rotor 204 is driven in the rotation direction R by moving to the direction side.
  • the distal end portion 232a of the second set of drive pieces 232 is kept away from the rotor 204, and the rotational direction of the rotor 204 with respect to the base portion 232b and the base portion 202 is maintained. It further moves to the X2 axis negative direction side opposite to R.
  • Phase 7 As shown in FIG. 22, the power supply unit 210 maintains the voltage of the first terminal T1 at 1.0 V in Phase 7, and the electrode unit 261a of the first piezoelectric element 261 of the first set of drive pieces 231 shown in FIG. 21A. The voltage supplied through the first wiring 211 is maintained. In addition, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 generates a voltage of 2.0 V at the third terminal T3 in Phase 7, and the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. A voltage is supplied through the three wirings 213.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of 1.0 V with positive and negative reversed at the second terminal T ⁇ b> 2 in Phase 7, and the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A. A voltage is supplied to the electrode portion 262 a through the second wiring 212. Further, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 2.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 7 and applies it to the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21B. A voltage is supplied through the fourth wiring 214.
  • the first piezoelectric element 262 that drives the second set of drive pieces 232 undergoes thickness-slip deformation in the reverse direction, and the base 232b of the drive piece 232 is moved in the Y-axis positive direction. (See FIG. 26 (b), Phase 7).
  • the amount of deformation of the second piezoelectric element 272 in the negative direction of the X2 axis decreases, and the tip 232a is positive in the X2 axis relative to the base 232b and the base 202. It moves to the direction side (see FIG. 26 (d), Phase 7).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the voltage difference between ⁇ 2.0 V newly supplied in Phase 7 and ⁇ 3.0 V supplied in Phase 6.
  • the tip end portion 231a of the first set of driving pieces 231 maintains the state in contact with the rotor 204 while supporting the rotor 204, while Drive in the direction of rotation R.
  • the tip 232a of the second set of drive pieces 232 moves to the Y-axis positive direction side while moving to the X2-axis positive direction side along the rotation direction R of the rotor 204.
  • the rotor 204 approaches and comes into contact.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 1.0 V with positive and negative reversed at the first terminal T1 in Phase 8, and the first piezoelectric element of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A. A voltage is supplied to the electrode portion 261 a of 261 through the first wiring 211. Further, as shown in FIG. 22, the power supply unit 210 generates a voltage of 3.0 V at the third terminal T3 in Phase 8, and the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. A voltage is supplied through the three wirings 213.
  • the first piezoelectric element 261 that drives the first set of drive pieces 231 undergoes thickness-slip deformation in the reverse direction, and the base 203b of the drive piece 203 is moved in the negative Y-axis direction. (See FIG. 26 (a), Phase 8).
  • the amount of deformation of the second piezoelectric element 271 in the positive X1-axis direction increases, and the tip 231a is positive in the X1-axis with respect to the base 231b and the base 202. It moves to the direction side (see FIG. 26 (c), Phase 8).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the difference in voltage between 3.0 V newly supplied in Phase 8 and 2.0 V supplied in Phase 7.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the second terminal T2 at 1.0 V in Phase 8, and the electrode unit 262a of the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied through the second wiring 212 is maintained.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 1.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 8, and applies it to the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21B.
  • a voltage is supplied through the fourth wiring 214.
  • the tip 231a of the first set of drive pieces 231 moves to the positive X1 axis side along the rotation direction R of the rotor 204, while the Y axis negative It moves in the direction and moves away from the rotor 204.
  • the tip end portion 232 a of the second set of driving pieces 232 moves to the X2 axis positive direction side along the rotational direction R of the rotor 204 while being in contact with the rotor 204.
  • the rotor 204 is supported and driven in the rotation direction R.
  • the rotor 204 is driven in the rotation direction R by the tip portions 231a and 232a of the first set and the second set of drive pieces 231 and 232, while the second set is driven from the tip portion 231a of the first set of drive pieces 231.
  • the rotor 204 is delivered to the front end 232a of the drive piece 232.
  • both the drive pieces 231 and 232 may be separated from the rotor 204 for a very short time. Even in such a case, the rotor 204 stays at the position supported by the distal end portion 231a of the first set of drive pieces 231 with almost no displacement in the Y direction due to its inertia. Therefore, the rotor 204 is supported in the Y direction by the tip end portion 232a of the second set of driving pieces 232 while being driven in the rotational direction R while maintaining a substantially constant position in the Y direction, and is driven in the rotational direction R. Is done. As a result, the rotor 204 continues to rotate about the support shaft 205 at a substantially constant position in the Y direction.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the first terminal T1 at ⁇ 1.0 V in Phase 9, and the electrode part of the first piezoelectric element 261 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied to the H.261a via the first wiring 211 is maintained.
  • the power supply unit 210 sets the voltage generated at the third terminal T3 to 0 V in Phase 9, and connects the third wiring to the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21B.
  • the voltage supplied via 213 is set to 0V.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the second terminal T2 at 1.0 V in Phase 9, and the electrode unit 262a of the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied through the second wiring 212 is maintained.
  • the power supply unit 210 sets the voltage generated at the fourth terminal T4 to 0 V in Phase 9, and connects the fourth wiring to the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21B.
  • the voltage supplied via 214 is set to 0V.
  • the tip portion 231a of the first set of drive pieces 231 moves to the Y axis negative direction side and maintains the state separated from the rotor 204, while maintaining the rotor It moves to the X1 axis negative direction opposite to the rotation direction R of 204.
  • the tip 232 a of the second set of driving pieces 232 maintains the state in contact with the rotor 204 while supporting the rotor 204, while rotating in the rotation direction R of the rotor 204.
  • the rotor 204 is driven in the rotational direction R by moving along the positive X1 axis direction.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the first terminal T1 at ⁇ 1.0 V in Phase 10, and the electrode part of the first piezoelectric element 261 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied to the H.261a via the first wiring 211 is maintained.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of ⁇ 3.0 V at the third terminal T3 in the Phase 10, and applies it to the second piezoelectric element 271 of the first set of driving pieces 231 shown in FIG. 21B.
  • a voltage is supplied through the third wiring 213.
  • the deformation of the first piezoelectric element 261 that drives the first set of driving pieces 231 in the Y direction is maintained, and the tip 231a is separated from the rotor 204. Is maintained (see FIG. 26A, Phase 10).
  • the second piezoelectric element 271 undergoes thickness-slip deformation, and the distal end portion 231a moves to the X1 axis negative direction side with respect to the base portion 231b and the base portion 202 ( (Refer FIG.26 (c) and Phase10).
  • the amount of movement of the tip 231a at this time is proportional to the absolute value of the voltage supplied to the second piezoelectric element 271.
  • the power supply unit 210 maintains the voltage of the second terminal T2 at 1.0 V in Phase 10, and the electrode unit 262a of the first piezoelectric element 262 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. 21A.
  • the voltage supplied through the second wiring 212 is maintained.
  • the power supply unit 210 generates a voltage of 1.0 V at the fourth terminal T4 in Phase 10, and the second piezoelectric element 272 of the second set of driving pieces 232 shown in FIG. A voltage is supplied through the four wirings 214.
  • Phase 10 the deformation of the first piezoelectric element 262 that drives the second set of drive pieces 232 in the Y direction is maintained, and the tip 232a is in contact with the rotor 204. Is maintained (see FIG. 26B, Phase 10).
  • the second piezoelectric element 272 undergoes thickness-slip deformation, and the distal end portion 232a moves to the X2 axis positive direction side with respect to the base portion 232b and the base portion 202 ( (Refer FIG.26 (d) and Phase10).
  • the amount of movement at this time is proportional to the absolute value of the voltage newly supplied in Phase 10.
  • the distal end portion 231a of the first set of driving pieces 231 is X1 with respect to the base portion 231b and the base portion 202 while maintaining a state of being separated from the rotor 204. Move further to the negative side of the shaft.
  • the tip 232 a of the second set of driving pieces 232 maintains the state in contact with the rotor 204 while supporting the rotor 204, while rotating in the rotation direction R of the rotor 204.
  • the rotor 204 is driven in the rotation direction R by moving along the positive X2 axis direction.
  • the first piezoelectric element 206 that drives each driving piece 203 in the direction parallel to the support shaft 205 (second direction), and the tip 203a of the driving piece 203 are rotated by the rotor 204.
  • a second piezoelectric element 207 that is driven in the direction of the width w203 (first direction) of the drive piece 203 along the direction R is provided separately and independently. Therefore, vibrations in the respective directions can be extracted as independent vibrations.
  • the rotor 204 when the rotor 204 is rotated by the driving piece 203 and the rotor 204 and the driving piece 203 are relatively driven, the rotor 204 can be rotated more stably than in the prior art. Further, compared to the case where the first piezoelectric elements 206 sandwiching the base 203b drive the base 203b in different directions, loss is less likely to occur, energy efficiency can be improved, and the output of the driving device 201 can be increased. Can do.
  • the base portion 202 since the base portion 202 has conductivity, when the first piezoelectric element 206 is directly bonded to the surface of the base portion 202, the base portion 202 becomes a common electrode of the first piezoelectric element 206. . Therefore, the electrode 261a of the first piezoelectric element 261 that drives the first set of driving pieces 231 and the electrode 262a of the first piezoelectric element 262 that drives the second set of driving pieces 232 become a common potential. Then, it becomes difficult to individually apply different voltages to the first piezoelectric elements 261 and 262 of each set, and it becomes difficult to individually drive the driving pieces 231 and 232.
  • an insulating film 202g is provided between all the first piezoelectric elements 206 and the base member 202. Therefore, different voltages can be easily applied individually to the first piezoelectric elements 261 and 262 that drive the driving pieces 231 and 232 of each set. Therefore, each set of driving pieces 231 and 232 can be individually driven, and the rotor 204 can be rotated stably and continuously.
  • the first piezoelectric element 206 is provided with an electrode 206a on the surface in contact with the insulating film 202g provided on the surface of the base 202, and the base 203b of the drive piece 203 having conductivity is Grounded. Therefore, the first wiring 211 and the second wiring 212 shown in FIGS. 21A and 21B are connected to the electrodes 261a and 262a of the first piezoelectric elements 261 and 262 of the first set and the second set of driving pieces 231 and 232, respectively. Thus, a voltage can be applied between the electrodes 261a and 262a of the first piezoelectric elements 261 and 262 and the base portions 231b and 232b of the driving pieces 231 and 232.
  • the vibration of the first piezoelectric element 206 that is normally used with an amplitude of about several ⁇ m is attenuated by the insulating film 202g and is difficult to propagate to the base portion 202.
  • the film thickness variation is larger than the average film thickness ⁇ 50%, for example, when the hardness is lower than 2H in pencil hardness, or when the density is high, the vibration damping effect is increased, and the base portion 202 is increased. Vibration is difficult to propagate.
  • the film thickness of the insulating film 202g of this embodiment is 10 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the insulating film 202g has an average film thickness variation of ⁇ 50% or less.
  • the vibration damping effect of the insulating film 202g can be minimized by forming the insulating film 202g as thin as possible within a range in which a desired withstand voltage can be maintained. Therefore, the vibration of the first piezoelectric element 206 can be reliably propagated to the base portion 202 which is an elastic body via the insulating film 202g.
  • the hardness of the insulating film 202g is 2H or more in pencil hardness.
  • the vibration of the support driving unit 201 is prevented from being attenuated by the insulating film 202g. Therefore, a decrease in the output of the driving device 201 can be prevented.
  • the adhesive that bonds the electrode 206a of the first piezoelectric element 206 and the insulating film 202g on the surface of the base portion 202 does not contain a material similar to the insulating film 202g, the electrode 206a of the first piezoelectric element 206 and the insulating film Adhesion with 202 g becomes insufficient, and a desired adhesive strength may not be obtained.
  • the adhesive surface may be peeled off or separated by the shearing force / peeling force acting between the electrode 206a of the first piezoelectric element 206 and the insulating film 202g, and the drive piece 203 may fall off the base portion 202. There is.
  • the adhesive for fixing the first piezoelectric element 206 to the insulating film 202g and the insulating film 202g contain similar materials.
  • the adhesive and the insulating film 202g are integrated, and the electrode 206a of the first piezoelectric element 206 and the insulating film 202g are firmly bonded, and the adhesive force of the adhesive can be maintained. Accordingly, it is possible to improve the strength against the shearing force / peeling force acting between the electrode 206a of the first piezoelectric element 206 and the insulating film 202g.
  • the first piezoelectric element 206 sandwiches the base 203b of the driving piece 203 from the width w203 direction, and the first piezoelectric element 206 drives the driving piece 203 in a direction parallel to the support shaft 205 different from the width w203 direction.
  • the pair of first piezoelectric elements 206 and 206 sandwiching the base 203b are substantially equal in size and shape. Thereby, the rigidity of the driving piece 203 in the width w203 direction can be made uniform. Therefore, vibration in the width w203 direction of the base 203b of the drive piece 203 can be suppressed.
  • by making all the first piezoelectric elements 206 and the second piezoelectric elements 207 have the same shape and dimensions, manufacturing can be facilitated and productivity can be improved.
  • the base portion 202 is provided with a holding portion 202a that holds the driving piece 203 so as to be driven in a direction parallel to the support shaft 205.
  • the holding portion 202a is provided with a support surface 202f that supports the base portion 203b of the drive piece 203 from the width w203 direction of the drive piece 203. Therefore, the first piezoelectric element 206 can be supported by the support surface 202f, and the base 203b of the driving piece 203 can be supported from the width w203 direction via the first piezoelectric element 206. Thereby, the rigidity of the drive piece 203 in the width w203 direction can be further increased, and the vibration in the width w203 direction of the base portion 203b of the drive piece 203 can be suppressed.
  • the ratio of the elastic modulus in the thickness direction (longitudinal elastic modulus) and the elastic modulus in the deformation direction (lateral elastic modulus) is about 3: 1, for example. Therefore, the rigidity of the drive piece 203 in the width w203 direction can be increased, and the rigidity of the base portion 203b in the drive direction can be decreased. Thereby, the movement of the base 203b in the width w203 direction can be prevented and vibration can be suppressed. Further, it is possible to facilitate displacement of the base portion 203b in the driving direction.
  • the driving piece 203 supports the rotor 204 and drives it in the rotation direction R, and the base 203b held by the holding portion 202a of the base portion 202 while being sandwiched between the pair of first piezoelectric elements 206. And. Further, the driving piece 203 includes a holding portion 202a along the rotation direction R of the rotor 204 and a second piezoelectric element 207 for driving the driving piece 203 in the width w203 direction between the tip portion 203a and the base portion 203b. ing.
  • a tangential frictional force in the rotational direction R acts between the lower surface of the rotor 204 and the front end portion 203a, and the rotor 204 is rotated in the rotational direction R.
  • the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element 207 can be controlled independently. Thereby, driving in the direction along the support shaft 205 of the tip 203a of the driving piece 203 and driving in the direction along the rotation direction R of the rotor 204 can be controlled independently.
  • the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element 207 are simultaneously operated, and the driving in the direction along the support shaft 205 of the tip 203a of the driving piece 203 and the driving in the direction along the rotation direction R of the rotor 204 are simultaneously performed. It can be carried out. Therefore, as shown in FIGS. 23 to 25, when the rotor 204 and the tip end portion 203a are in contact with and separated from each other, the tip end portion 203a of the driving piece 203 is moved along the rotation direction R of the rotor 204, and Without obstructing, the rotor 204 can be transferred from the first set of drive pieces 231 to the second set of drive pieces 232.
  • two sets of driving pieces 203 including three pairs of first piezoelectric elements 206 and 206 sandwiching the driving piece 203 and its base 203b are constituted as a first set and a second set. Therefore, each set can be driven at different timings.
  • the rotor 204 can be supported at three points by the tip portions 231a and 232a of the driving pieces 231 and 232 of each set. Therefore, the rotor 204 can be supported more stably than in the case of support at two points or support at four points or more.
  • each set of driving pieces 231 and 232 is equally arranged in the rotation direction R of the rotor 204.
  • the first set and the second set of driving pieces 231 and 232 are alternately arranged in the rotation direction R in order. Therefore, the rotor 204 can be supported in a balanced manner by each set of driving pieces 231 and 232 and can be driven efficiently in the rotation direction R.
  • the driving direction of the distal end portion 203a of the driving piece 203 is the same as the direction in which the base portion 203b of the driving piece 203 is sandwiched between the first piezoelectric element 206 and the support surface 202f of the holding portion 202a.
  • the base portion 203b of the driving piece 203 can be supported from before and after in the driving direction. Therefore, it is possible to suppress the drive piece 203 from shifting from the direction parallel to the support shaft 205 and to prevent the drive of the rotor 204 from being adversely affected.
  • the power supply unit 210 can supply the voltage having a phase difference to the first set and the second set of driving pieces 231 and 232, so that the rotor 204 can be driven by the driving pieces 231 and 232 of each set, respectively. . Further, the power supply unit 210 sets the phase difference of the voltages supplied to the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element 207 of each set to 180 °, so that the first set of driving pieces 231 and the second set of driving pieces are set. 232 and the rotor 204 can be driven alternately in turn.
  • the power supply unit 210 makes contact with the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element 207 of each set, the tip 203a of the drive piece 203 contacts the rotor 204, and feeds the drive piece 203 in the width w203 direction.
  • the rotor 204 can be continuously driven to rotate by supplying the voltage so as to sequentially repeat the separation from the center and the return of the drive piece 203 in the width w203 direction.
  • the power supply unit 210 overlaps the voltage supplied to the first terminal T1 and the voltage supplied to the second terminal T2. As a result, the transfer of the rotor 204 from the first set of drive pieces 231 to the second set of drive pieces 232 can be performed continuously and smoothly.
  • the frequency of the voltage that the power supply unit 210 supplies to the first piezoelectric element 206 and the second piezoelectric element 207 is a support driving unit including the first piezoelectric element 206, the second piezoelectric element 207, the driving piece 203, and the base unit 202. This is approximately equal to the resonance frequency of 201a. Therefore, the amplitude of the feed drive and return drive of the rotor 204 by the front end portion 203a of the drive piece 203 can be further increased.
  • the frequency of the resonance vibration of the support driving unit 201a can be adjusted by appropriately selecting the material of the base unit 202, the piezoelectric element, the tip end part 203a and the base part 203b of the driving piece 203.
  • the driving frequency of the driving pieces 231 and 232 in the direction parallel to the support shaft 205 is equal to the driving frequency of the tip portions 231a and 232a of the driving pieces 231 and 232 in the widths w231 and w232 directions.
  • the amplitude of the drive pieces 231 and 232 in the direction parallel to the support shaft 205 and the amplitude of the tip portions 231a and 232a in the widths w231 and w232 direction of the drive pieces 231 and 232 can be set to the maximum amplitude.
  • the front end portion 203 a of the drive piece 203 is provided in a tapered shape so that the cross-sectional area along the rotation direction R of the rotor 204 becomes smaller as the rotor 204 approaches. Therefore, compared with the case where the tip portion 203a is formed in a rectangular parallelepiped shape, the contact area between the tip portion 203a and the rotor 204 is reduced, and the volume change rate of the tip portion 203a due to wear of the tip portion 203a is reduced. Can do. Thereby, the change of the weight of the front-end
  • a groove 202d is formed on a side surface 202c of the base 202 that is provided substantially parallel to the support shaft 205 and intersects the direction of the width w203 of the drive piece 203 substantially perpendicularly. That is, the groove portion 202d is provided so as to intersect substantially perpendicularly to vibration in a direction substantially parallel to the support shaft 205 propagating through the base portion 202. Therefore, vibration can be absorbed by the groove 202d, and propagation of vibration by the base 202 can be reduced.
  • the first piezoelectric element 206 is provided between the rotor 204 and the groove 202d. Therefore, vibration propagating beyond the groove portion 202d from the side opposite to the rotor 204 of the base portion 202 can be reduced.
  • the end of the base portion 202 opposite to the holding portion 202 a that holds the drive piece 203 is fixed to the attachment portion 301 a, and the groove portion 202 d is provided at a position closer to the attachment portion 301 a than the drive piece 203. Therefore, even when the vibration of the mounting portion 301 a propagates to the base portion 202, the vibration is reduced at a position relatively far from the driving piece 203, and the vibration of the mounting portion 301 a adversely affects the driving of the driving piece 203. Can be prevented.
  • the width w201 of the groove 202d in the direction parallel to the support shaft 205 is larger than the amplitude of vibration of the base 202. Therefore, it is possible to prevent the base portions 202 on both sides of the groove portion 202d from colliding with each other.
  • the width w201 of the groove 202d in the direction parallel to the support shaft 205 is larger than the amplitude of the resonance vibration of the support drive unit 201a including the base unit 202, the drive piece 203, the first piezoelectric element 206, and the second piezoelectric element 207. It is getting bigger. Therefore, even when the support driving unit 201a vibrates in a resonance state, it is possible to prevent the base units 202 on both sides of the groove 202d from colliding with each other.
  • the depth d201 of the groove 202d is set to be 40% or more and 80% or less of the radius of the base 202, it is possible to obtain a sufficient suppression effect of vibration propagation while sufficiently securing the strength of the base 202. it can.
  • the gap 202e is formed between the base portion 202 and the support shaft 205, vibration propagating from the base portion 202 to the support shaft 205 can be reduced. Further, vibration propagating from the support shaft 205 to the base portion 202 can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the drive piece 203 and the rotor 204 from being adversely affected.
  • the interchangeable lens of this embodiment forms a camera system with a camera body.
  • the interchangeable lens can be switched between an AF mode for performing a focusing operation according to a known AF (autofocus) control and an MF (manual focus) mode for performing a focusing operation according to a manual input from a photographer. ing.
  • FIG. 27 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of the camera 301 in the present embodiment.
  • the camera 301 includes a camera body 302 in which an image sensor 308 is built, and a lens barrel 303 having a lens 307.
  • the lens barrel 303 is an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 302.
  • the lens barrel 303 includes a lens 307, a cam barrel 306, a driving device 201, and the like.
  • the driving device 201 is used as a driving source that drives the lens 307 during the focusing operation of the camera 301.
  • the driving force obtained from the rotor 204 of the driving device 201 is directly transmitted to the cam cylinder 306.
  • the lens 307 is held by the cam barrel 306 and is a focus lens that moves in substantially parallel to the optical axis direction L by the driving force of the driving device 201 and performs focus adjustment.
  • a subject image is formed on the imaging surface of the imaging device 308 by a lens group (including the lens 307) provided in the lens barrel 303.
  • the imaged subject image is converted into an electrical signal by the image sensor 308.
  • Image data is obtained by A / D converting the signal.
  • the camera 301 and the lens barrel 303 of the present embodiment include the driving device 201 described in the above embodiment. Therefore, the rotor 204 can be rotated more stably than in the prior art, and the cam cylinder 306 can be directly driven by the drive device 201 with improved output. Therefore, there is little energy loss and an energy saving effect can be obtained. In addition, the number of parts can be reduced.
  • the lens barrel 303 is an interchangeable lens.
  • the present invention is not limited to this.
  • the lens barrel 303 may be a lens barrel integrated with the camera body.
  • the above-described embodiment can be implemented with various modifications.
  • the configuration in which the insulating film is provided between all the first piezoelectric elements and the base portion has been described.
  • the insulating film is at least one of the first set and the second set. What is necessary is just to be provided between the 1st piezoelectric element and base part with which a pair of drive piece is equipped.
  • the case where the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are subjected to thickness sliding deformation has been described, but these may be deformed in the thickness direction.
  • 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.
  • the base part 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.
  • the base portion may be disposed so as to be half of the circumference surrounding the support shaft, or may be disposed so as to sandwich the support shaft from both sides.
  • 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.
  • 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
  • the number of driving pieces may be three or more.
  • the number of drive pieces provided in the set of drive pieces may be one, two, or four or more.
  • two sets of driving pieces may be configured with two sets of driving pieces arranged diagonally of the base portion as one set.
  • the phase difference between the voltages of each group can be set to 120 degrees, for example.
  • 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).
  • 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. However, they may be different.
  • the rotor may be easily rotated by setting the third direction to intersect with the width w203 direction of the drive piece and along the rotation direction of the rotor.
  • the support surface of the base portion may not be inclined with respect to a direction (second direction) parallel to the support shaft.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

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Abstract

 この駆動装置(1)は、第1部材(3)と第2部材(4)とを相対駆動させる駆動装置であって、前記第1部材を駆動させる圧電素子(6)と、前記圧電素子を介して前記第1部材を駆動可能に支持するベース部(2)と、前記圧電素子の駆動電圧が印加される電極部(6a)と、を備え、前記電極部は、前記ベース部から露出された露出部(6b)を有する。

Description

駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラ
 本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラに関する。
 本願は、2009年6月10日に日本に出願された特願2009-139564号、及び2009年11月9日に日本に出願された特願2009-256371号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来から、圧電素子を用いた駆動装置が知られている。この種の駆動装置として、例えば、下記特許文献1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ものを開示している。下記特許文献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がX軸方向に駆動される。
特開2007-236138号公報
 しかしながら、上記従来の駆動装置では、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。上記特許文献1では、チップ部材のX軸方向とZ軸方向との振動を、それぞれ独立した振動として取り出せないため、複数の圧電素子が互いの運動を妨げる可能性がある。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する。
 また、上記従来の駆動装置では、圧電素子を支持するベース部材が導電性を有するWC(タングステンカーバイド)等により設けられている。ベース部材が導電性を有する場合には、ベース部材が共通電極となり、ベース部材に接する複数の圧電素子の電極の電位が等しくなる。したがって、複数の圧電素子に異なる電圧を印加することが困難であるという課題がある。
 本発明の態様は、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る駆動装置とそれを用いたレンズ鏡筒及びカメラの提供を目的とする。
 また、本発明の態様は、圧電素子を支持する部材が導電性を有する場合であっても、圧電素子に異なる電圧を容易に印加できる駆動装置とそれを用いたレンズ鏡筒及びカメラの提供を目的とする。
 本発明の態様にかかる駆動装置は、第1部材と第2部材とを相対駆動させる駆動装置であって、前記第1部材を駆動させる圧電素子と、前記圧電素子を介して前記第1部材を駆動可能に支持するベース部と、前記圧電素子の駆動電圧が印加される電極部と、を備え、前記電極部は、前記ベース部から露出された露出部を有する。
 本発明の別の態様にかかる駆動装置は、圧電素子と、前記圧電素子により駆動される第1部材と、前記第1部材と当接して設けられ、前記第1部材が駆動されることにより、前記第1部材に対して相対移動する第2部材と、導電性を有し、前記圧電素子を介して前記第1部材を駆動可能に支持するベース部材と、前記第1部材及び前記圧電素子を有する複数の組と、を備え、少なくとも一の前記組の前記圧電素子と前記ベース部材との間に、絶縁膜が設けられている。
 本発明のさらに別の態様にかかるレンズ鏡筒は、上記記載の駆動装置を備える。
 本発明のさらに別の態様にかかるカメラは、上記記載の駆動装置を備える。
 本発明の態様にかかる駆動装置によれば、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。
 本発明の態様にかかる駆動装置によれば、少なくとも一の組の圧電素子とベース部材とが絶縁膜によって電気的に絶縁され、その組の圧電素子とその他の組の圧電素子とに異なる電圧を容易に印加することができる。
本発明の第1の実施形態にかかる駆動装置の正面図である。 同、断面図である。 図1に示す駆動装置の支持駆動部の斜視図である。 同、平面図である。 図1に示す駆動装置の保持部及び駆動駒の正面図である。 図1に示す駆動装置の保持部及び駆動駒の正面図である。 図1に示す駆動装置の保持部及び駆動駒の斜視図である。 図1に示す駆動装置の回路図である。 上記駆動装置の回路図である。 図1に示す駆動装置の電源部が供給する電圧のタイミングチャートである。 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。 同、正面図である。 同、正面図である。 図1に示す駆動装置の駆動駒の先端部の変位の時間変化を示すグラフである。 図1に示す駆動装置を備えたカメラの概略構成図である。 図1に示す駆動装置の変形例を示す保持部及び駆動駒の正面図である。 図1に示す駆動装置の変形例を示す保持部及び駆動駒の正面図である。 図1に示す駆動装置の駆動駒の先端部の変位の時間変化を示すグラフである。 図1に示す駆動装置の駆動駒の先端部の変位の時間変化を示すグラフである。 本発明の第2の実施形態にかかる駆動装置の正面図である。 同、断面図である。 図17に示す駆動装置の駆動駒及びベース部の拡大断面図である。 図17に示す駆動装置の支持駆動部を示す斜視図である。 図17に示す駆動装置の支持駆動部を示す平面図である。 図17に示す駆動装置の回路図である。 図17に示す駆動装置の回路図である。 図17に示す駆動装置の電源部が供給する電圧のタイミングチャートである。 図17に示す駆動装置の駆動駒の動作を示す正面図である。 同、正面図である。 同、正面図である。 図17に示す駆動装置の駆動駒の先端部の変位の時間変化を示すグラフである。 図17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。
(1)第1の実施形態
 本発明の第1の実施形態にかかる駆動装置を、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の駆動装置1は、例えば駆動駒等の第1部材とロータ等の第2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。
 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(ベース部材)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。
 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。ベース部2の表面は、例えば絶縁膜等が形成されて絶縁処理が施されている。
 ロータ4は、ベアリング5b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。
 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が挿入(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。
 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。また、図1に示すように、ベース部2のロータ4側の端部の角部には、面取り部(露出形成部)2hが設けられている。面取り部2hは、ベース部2のロータ4側の端部の外周側の角部及び内周側の角部の双方に、ベース部2の全周に亘って設けられている。
 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。
 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。上記数値は一例であってこれに限定されない。溝部2dの深さd1は、例えば、ベース部2の半径r1の10,20,30,40,50,60,70,80,又は90%にできる。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。一例において、溝部2dの幅w1は、ベース部2の半径よりも短くできる。
 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。
 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ている。基部3bは、例えば軽金属合金等により形成されている。これら先端部3aおよび基部3bは、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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 図5A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5Bは保持部2a及び駆動駒3を拡大した正面図である。
 図5A及び図5B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。
 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。
 また、図5A及び図5B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。側面3cには、電極部6aを備えた第1圧電素子6が予め導電性の接着剤を介して接合されている。なお、図1~図4においては、電極部6aの図示を省略している。
 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。
 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5B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。
 図6は、図3に示す駆動駒3及び保持部2aを部分的に拡大して表した斜視図である。
 図6に示すように、第1圧電素子6は、駆動駒3の基部3bとベース部2の保持部2aの支持面2fとの間に配置されている。電極部6aは、第1圧電素子6の支持面2fに対向する面に設けられ、一部がベース部2の端部の角部に設けられた面取り部2hによってベース部2から露出されている。本実施形態では、面取り部2hによってベース部2から露出された電極部6aの一部が、後述する電源部に接続される露出部6bとなっている。
 表面に絶縁処理が施されたベース部2の外周側の側面2cには、例えば銅箔等の導電性材料によって電極面2iが形成されている。電極面2iは、保持部2aの縁に沿って設けられ、保持部2aの周囲に所定の幅w6を有して連続的に設けられている。電極面2iは、ベース部2の内周側の側面(図示略)にも外周側の側面2cと同様に設けられている。また、電極面2iは外周側の面取り部2h、ロータ4側の端面及び内周側の面取り部2hにも、保持部2aの縁に沿って連続的に設けられている。すなわち、ベース部2の各面に設けられた電極面2iは、全て連続して設けられている。
 面取り部2hによってベース部2から露出された電極部6aの露出部6bは、導電性接着剤21により面取り部2hに設けられた電極面2iと電気的に接続されている。これにより、駆動駒3の基部3bと保持部2aの支持面2fとの間に設けられた4つの第1圧電素子6の電極部6aは、全て電気的に接続される。
 保持部2aの底面2g側の縁に沿って設けられた電極面2iの中央部には、導電性接着剤21を介して第1配線11(第2配線12)が接続されている。これにより、4つの第1圧電素子6の電極部6aは、それぞれ露出部6bに接続された導電性接着剤21及び電極面2iを介して第1配線11(第2配線12)に電気的に接続されている。すなわち、電極部6aは第1配線11(第2配線12)を介して所定の駆動電圧が印加されるようになっている。
 また、図示は省略するが、駆動駒3の先端部3aには、例えば導電性接着剤を介して、後述する第3配線(第4配線)が接続され、所定の駆動電圧が印加されるようになっている。また、基部3bには、例えば導電性接着剤を介してグランド配線が接続されている。これにより、基部3bは接地されている。
 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。そして、図3及び図4に示すように、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。
 図7Aは第1圧電素子6の模式的な配線図であり、図7Bは第2圧電素子7の模式的な配線図である。なお、図6に示すように、電極部6aの各々は導電性接着剤21及び電極面2iを介して第1配線11(第2配線12)に電気的に接続されているが、図7Aではこれらの図示は省略している。
 図7A及び図7B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。
 図7A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の電極部61a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の電極部62a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7B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。
 また、図7A及び図7B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、図6に示す第1圧電素子6の電極部6aの露出部6bは、導電性接着剤21、電極面2i、第1配線11(第2配線12)を介して図7A及び図7Bに示す電源部10に電気的に接続される。したがって、第1圧電素子の電極部6a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。
 図8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8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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 次に、本実施形態の駆動装置1の作用について、図9~図12を用いて説明する。
 図9~図11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12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12(a)及び図12(b)において、Y軸方向におけるロータ4との接触位置y1は、破線で表されている。
 図9(a)~図11(a)では、ロータ4の回転方向R(図4参照)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9(b)~図11(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。
(Phase0)
 電源部10は、図8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7A及び図7B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9(a)及び図9(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。
(Phase1)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図9(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12(a)、Phase1参照)。また、図9(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図9(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12(b)、Phase1参照)。また、図9(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12(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。
 すなわち、Phase1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。
(Phase2)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図9(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12(a)、Phase2参照)。この状態で、図9(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図9(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12(b)、Phase2参照)。この状態で、図9(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12(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。
 すなわち、Phase2においては、図9(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る。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。
(Phase3)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図9(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12(a)、Phase3参照)。同時に、図9(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12(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。
 電源部10は、図8に示すように、Phase3において、第2端子T2の電圧を維持し、図7A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8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7B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。
 すると、図9(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12(b)、Phase3参照)。この状態で、図9(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12(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。
 すなわち、Phase3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。
(Phase4)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図10(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12(a)、Phase4参照)。同時に、図10(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図10(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12(b)、Phase4参照)。同時に、図10(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12(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。
 すなわち、Phase4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。
 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。
(Phase5)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図10(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12(a)、Phase5参照)。この状態で、図10(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図10(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12(b)Phase5参照)。同時に、図10(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12(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。
 すなわち、Phase5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10(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。
(Phase6)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図10(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12(a)、Phase6参照)。この状態で、図10(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図10(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12(b)、Phase6参照)。この状態で、図10(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12(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。
 すなわち、Phase6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。
(Phase7)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図10(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12(a)、Phase7参照)。この状態で、図10(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図10(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12(b)、Phase7参照)。同時に、図10(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12(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。
 すなわち、Phase7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。
(Phase8)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図11(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12(a)、Phase8参照)。同時に、図11(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図11(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12(b)、Phase8参照)。同時に、図11(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12(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。
 すなわち、Phase8においては、図11(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11(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。
 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。
(Phase9)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図11(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12(a)、Phase9参照)。同時に図11(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図11(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12(b)、Phase9参照)。この状態で、図11(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12(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。
 すなわち、Phase9においては、図11(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11(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。
(Phase10)
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図11(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12(a)、Phase10参照)。この状態で、図11(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12(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。
 電源部10は、図8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7A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8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7B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。
 すると、図11(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12(b)、Phase10参照)。この状態で、図11(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12(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。
 すなわち、Phase10においては、図11(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11(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。
 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。
 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。
 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。
 また、第1圧電素子6の電極部6aが、ベース部2から露出される露出部6bを有している。したがって、ベース部2に対して電極部6aを備えた第1圧電素子6を組み付ける際に、電極部6aがベース部2に覆われて電気的な接続が困難になることを防止できる。これにより、駆動装置1の組立を容易かつ確実に行うことができ、生産性及び歩留まりを向上させることができる。
 また、本実施形態では、電極部6aを通常の矩形状に形成し、ベース部2から露出させる部分を露出部6bとしている。すなわち、電極部6aを特殊な形状に形成する必要がない。また、第1圧電素子6の電極部6aは、第1圧電素子6と一体的に設けられている。このため、電極部6aと第1圧電素子6とを別々に設けてベース部2にそれぞれ組み付ける場合と比較して、工程数を減少させて組立を容易にすることができる。
 また、図5A、図5B及び図6に示すように、第1圧電素子6の電極部6aが、ベース部2の保持部2aの支持面2fに対向する面に設けられている。したがって、電極部6aの一部である露出部6bをベース部2から露出させることが可能になる。
 また、駆動装置1の組立時には、第1圧電素子6及びその電極部6aのロータ4側の端部の位置が、製造工程上の誤差によって、ベース部2のロータ4側の端面よりも保持部2aの底面2g側にずれる場合がある。
 本実施形態では、ベース部2に電極部6aの露出部6bを露出させるための露出形成部として、面取り部2hが設けられている。したがって、組立時に誤差が生じた場合であっても、露出部6bをベース部2から確実に露出させることができる。
 また、面取り部2hは、ベース部2のロータ4側の端部の角部に設けられている。したがって、例えば外周側の角部と内周側の角部との間の端面に凹状の切欠き又は肉盗みを設ける場合や、保持部2aの支持面2fの一部に凹状の切欠き又は肉盗みを設ける場合と比較して、ベース部2及び保持部2aの剛性を高くすることができる。これにより、駆動駒3の幅w3方向(第1の方向)と、支持軸5と平行な方向(第2の方向)における振動とをより独立させて取り出すことが可能になる。
 また、露出形成部を面取り部2hとすることで、通常の製造工程において容易に形成することが可能になる。したがって、製造工程が複雑化することを防止でき、製造工程数の増加を防ぐことができ、生産性の低下を防止することができる。
 また、露出部6bと電源部10とが電気的に接続されているので、電源部10において発生させた電圧を露出部6bを介して電極部6aに印加することができる。また、電極部6aと駆動駒3の基部との間に電圧を印加することで、第1圧電素子6を駆動させることができる。
 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。
 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。
 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。
 また、保持部2aの支持面2fは、図5A及び図5B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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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9~図11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。
 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。
 また、各組の駆動駒31,32は、ロータ4の回転方向Rに均等に配置されている。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。
 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。
 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8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。
 また、電源部10は、図8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。
 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。
 また、本実施形態では、図8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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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13は、本実施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13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る。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、本実施形態のカメラ101及びレンズ鏡筒103は、上記の実施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。
 尚、本発明の態様は上述した実施形態のみ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、第1圧電素子の電極部は、第1圧電素子と一体的に設けられていなくてもよい。すなわち、電極部と第1圧電素子とを分離させておき、駆動駒を保持部に保持させる際に電極部と第1圧電素子とを接合させてもよい。また、電極部は、ベース部から突出することでベース部から露出される耳片状(タブ状)の露出部を有していてもよい。また、駆動駒の側面に第1圧電素子を接合した状態で、駆動駒を保持部に保持させる際に、予め第1圧電素子の寸法並びに電極部の寸法及びこれらの貼り付け位置を、電極部がベース部のロータ側の端部、又はベース部の側面から突出するように調整し、電極部がベース部から突出して露出された部分を露出部としてもよい。
 また、電極部の露出部を露出させる露出形成部は、上記の実施形態で説明した面取り部に限定されない。例えば、上述の面取り部と同様にベース部の端部の角部に露出形成部を設ける場合に、保持部の両側の部分の角部のみに面取り部、切欠き部又は肉盗み部を設けて露出部を露出させてもよい。また、ベース部のロータ側の端部に露出形成部を設ける場合に、外周側の角部と内周側の角部の間に溝状の面取り部、切欠き部又は肉盗み部を設けてもよい。また、ベース部のロータ側の端部と保持部の底面との間のベース部の側面に面取り部、切欠き部又は肉盗み部を設けて露出部を露出させてもよい。
 また、上記の実施形態では、電極部の露出部と電極面とを導通させる導電性材料として導電性接着剤を用いる場合について説明したが、導電性材料は導電性接着剤に限定されない。その他の導電性材料としては、例えば、導電ペースト、半田、ろう材等を用いることができる。
 また、上記の実施形態では、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。
 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、ベース部は、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。
 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。
 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。
 また、上述の実施形態では、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。
 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14A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14B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。
 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。
 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15を用いて説明する。
 図12(a)~図12(d)と同様に、図15(a)は、第1組の駆動駒の先端部のY方向の変位を示している。図15(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15(c)は、第1組の駆動駒のX1方向の変位を示している。図15(d)は、第2組のX2方向の変位を示している(図9~図11参照)。
 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15(a)及び図15(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9~図11参照)。また、図15(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。
 ここで、図15(a)に示す第1組の駆動駒の軌跡と、図15(b)第2組の駆動駒の軌跡とは、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9~図11参照)。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。
 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15(c)及び図15(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9~図11参照)。
 ここで、図15(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15(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9~図11参照)。また、図15(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15(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。
 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9~図11参照)。
 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16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9~図11参照)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。
 図16(a)は、第1組~第3組の駆動駒の先端部のY方向の変位を示している。図16(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16(a)及び図16(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。
 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16(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16(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9~図11参照)。
 ここで、図16(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9~図11参照)。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。
 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15(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9~図11参照)。
 ここで、図16(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16(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9~図11参照)。
 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9~図11参照)。
(2)第2の実施形態
 本発明の第2の実施形態にかかる駆動装置を、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の駆動装置201は、例えば駆動駒等の第1部材に対してロータ等の第2部材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。
 図17は本実施形態の駆動装置201の正面図であり、図18はその断面図である。
 図17及び図18に示すように、駆動装置201は、複数の保持部202aが設けられたベース部(ベース部材)202と、保持部202aに保持された駆動駒(第1部材)203と、駆動駒203に隣接して配置されたロータ(第2部材)204と、ベース部202に挿通された支持軸205と、を備えている。
 ロータ204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204aが形成されている。ロータ204のベース部202側の被支持面204bは、複数の駆動駒203によって支持されている。ロータ204は、ベアリング204eを介して支持軸205によって軸支され、支持軸205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205は、ロータ204の回転軸R1に沿って設けられている。
 ベース部202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205が挿通されることで、支持軸205を囲むように設けられている。ベース部202の一方の端部は、例えば不図示のボルト等により取付部301aに固定されている。ベース部202の取付部301aに対向する面の中央部には、凹部202bが形成されている。凹部202bには、支持軸205の基端に形成された拡径部205aが挿入(嵌入)されている。この状態でベース部202が取付部301aに固定されることで、支持軸205がベース部202及び取付部301aに固定されている。
 ベース部202の他方の端部には、凹状の保持部202aが、ベース部202の周方向、すなわちロータ204の回転方向Rに複数設けられている。保持部202aは、駆動駒203を支持軸205に垂直でロータ204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203を支持軸205に平行な方向(第2の方向)に駆動可能に保持している。
 図18に示すように、ベース部202の側面202cは、支持軸205と略平行に設けられている。側面202cの保持部202aと取付部301a側の端部との間には、取付部301aから保持部202aへの振動の伝達を抑制する振動抑制部としての溝部202dが形成されている。すなわち、溝部202dは、支持軸205に略垂直でかつロータ204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202の側面202cに設けられている。溝部202dは、ベース部202の周方向に連続的に設けられ、保持部202aと取付部301a側の端部との中間よりも取付部301a側の端部に近い位置に設けられている。
 溝部202dの深さd201は、例えばベース部202の半径r201の40%以上かつ80%以下の範囲である。上記数値は一例であってこれに限定されない。溝部202dの深さd201は、例えば、ベース部202の半径r201の10,20,30,40,50,60,70,80,又は90%にできる。また、支持軸205に平行な方向(第2の方向)の溝部202dの幅w201は、ベース部202の振動の振幅よりも大きく、後述する第1圧電素子206、第2圧電素子(第2の圧電素子)207、駆動駒203、及びベース部202からなる支持駆動部(構造部)201a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。一例において、溝部202dの幅w201は、ベース部202の半径よりも短くできる。
 図18に示すように、ベース部202と支持軸205との間には、取付部301aから保持部202aへの振動を抑制するための間隙(振動抑制部)202eが設けられている。間隙202eは、支持軸205と平行な方向に、ベース部202の保持部202a側の端部から溝部202dの取付部301a側の縁と同様の位置まで設けられている。また、間隙202eの幅w202は、溝部202dの幅w201と同様に、ベース部202の振動の振幅よりも大きく、後述する支持駆動部201a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。
 ベース部202の表面には、絶縁膜202gが成膜されて絶縁処理が施されている。絶縁膜202gは、例えばアクリル系やエポキシ系などの絶縁材料をベース部202の表面に塗布することにより成膜される。絶縁膜202gは、溝部202dよりも駆動駒203側のベース部202の側面、保持部202a、及び間隙202e側の面に亘って連続的に成膜されている。ベース部202の絶縁膜202gが形成された部分の絶縁抵抗値は、沿面測定値でおよそ数MΩとなっている。
 絶縁膜202gは、例えば鉛筆硬度2H以上の高い硬度を有し、ダンパー成分が殆どないものが用いられる。絶縁膜202gの耐電圧は、例えば約200VDC以上であることが望ましい。絶縁膜202gの膜厚は、上記の耐電圧が維持できる範囲で可能な限り薄く形成する。膜厚は、例えば約10μm以上20μm以下であることが望ましい。また、膜厚のばらつきは、平均膜厚±50%以下とし、望ましくは平均膜厚±30%以下にする。
 本実施形態の絶縁膜202gは、例えばシリカ系組成を含む絶縁材料により形成され、硬度は3H以上、膜厚は約15μm±3μ程度、耐電圧は約270VDC以上となっている。
 図19は、支持軸205に平行でロータ204の回転方向Rに沿う断面における駆動駒203及び保持部202aのロータ204の拡大断面図である。
 図19に示すように、絶縁膜202gは、保持部202aは駆動駒203を支持する支持面202f,202fを含む保持部202aの全体に均一な膜厚で形成されている。第1圧電素子206は、導電性を有する接着剤により駆動駒203の側面203c及び絶縁膜202gが形成された保持部202aの支持面202fに固定されている。
 絶縁膜202gと第1圧電素子206とを接着する接着剤は、絶縁膜202gと同系の材料を含むものを用いることが望ましい。例えば、絶縁膜202gとしてアクリル系の材料を含むものを用いた場合には、アクリル系の材料を含む接着剤が用いられる。また、絶縁膜202gとしてエポキシ系の材料を含むものを用いた場合には、エポキシ系の材料を含む接着剤が用いられる。
 本実施形態では、全ての第1圧電素子206とベース部202との間に絶縁膜202gが設けられている。また、第1圧電素子206は、絶縁膜202gと接する面に電極206aが設けられている。
 図20Aは図17に示す駆動装置201の支持駆動部201aの斜視図であり、図20Bはその平面図である。
 図20A及び図20Bに示すように、駆動駒203は、断面が山形の六角柱形状を有する先端部203aと略直方体形状を有する基部203bと、を有している。先端部203aは、例えばステンレス鋼等により形成されている。基部203b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203bは保持部202aによって支持軸205と平行な方向に駆動可能に支持され、先端部203aは保持部202aから突出してロータ204を支持するようになっている。先端部203aは、ロータ204に接触する上面の面積が基部203b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。
 図20Bに示すように、駆動駒203の幅w203方向(第1の方向)には、駆動駒203の基部203bを幅w203方向の両側から挟みこむ一対の第1圧電素子206,206が二対設けられている。駆動駒203の幅w203方向は、支持軸205に垂直でロータ204の回転方向Rに沿う方向であって、ベース部202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206は、保持部202aの深さd202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203bと保持部202aとの間に挟持されている。これにより、第1圧電素子206は、ベース部202に設けられた溝部202d(図17、図18参照)とロータ204との間に配置されている。
 第1圧電素子206は、例えば導電性の接着剤により駆動駒203の基部203bと絶縁膜202gが成膜された保持部202aとに接着されている。また、ベース部202の中心を通る中心線CLと略平行な駆動駒203の奥行p201方向に配置された2つの第1圧電素子206,206は、互いに略平行になっている。各々の第1圧電素子206の形状及び寸法は、全て略等しくなっている。
 図20Aに示すように、駆動駒203の基部203bと先端部203aとの間には、一対の第2圧電素子207,207が、互いに略平行に設けられている。第2圧電素子207は、駆動駒203の幅w203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207は、先端部203aの底面と基部203b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203aの底面と基部203bの上面とに接着されている。各々の第2圧電素子207の形状及び寸法は、全て略等しくなっている。
 第1圧電素子206及び第2圧電素子207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206は、駆動駒203を、支持軸205と略平行な保持部202aの深さd202方向に、ベース部202に対して相対的に駆動させる。第2圧電素子207は、駆動駒203の先端部203aを駆動駒203の幅w203方向(第3の方向)に、基部203b及びベース部202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206が駆動駒203を挟み込む方向(第1の方向)と、第2圧電素子207が駆動駒203の先端部203aを駆動させる方向(第3の方向)とが略等しくなっている。
 これら複数の第1圧電素子206、第2圧電素子207、駆動駒203、及びベース部202により、ロータ204を支持し、かつロータ204を駆動駒203及びベース部202と相対的に駆動させる支持駆動部201aが構成されている。
 図20Aに示すように、保持部202aは、ベース部202の端部に設けられ、ベース部202に王冠状の凹凸を形成している。図20Bに示すように、保持部202aは、ベース部202の周方向の略60°毎に均等に形成されている。保持部202aは、平面視でベース部202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202f,202fを備えている。支持面202fは、駆動駒203の基部203bを、ベース部202の中心線CLと略垂直な保持部202aの幅w204方向(第1の方向)の両側から一対の第1圧電素子206,206を介して挟み込むように保持している。
 本実施形態の駆動駒203は、先端部203aと基部203bとの間に一対の第2圧電素子207,207を備え、基部203bの側面に第1圧電素子206,206を二対備えている。駆動装置201は、この駆動駒203及び二対の第1圧電素子206を3つ備えた駆動駒203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231と第2組の駆動駒232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231,232は、ロータ204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231,232が回転方向Rに交互に(順番に)配置されている。
 図21Aは第1圧電素子206の模式的な配線図であり、図21Bは第2圧電素子207の模式的な配線図である。
 図21A及び図21Bに示すように、本実施形態の駆動装置201は、第1圧電素子206の電極206a及び第2圧電素子207の電極(図示略)の各々に電圧を供給する電源部210を備えている。電源部210は、図20A及び図20Bに示す第1組及び第2組のそれぞれの駆動駒231,232の先端部231a,232aが、順次、図17及び図18に示すロータ204との接触、ロータ204の回転方向Rへの送り、ロータ204からの離間、ロータ204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206及び第2圧電素子207に電圧を供給する。
 図21Aに示すように、第1組の駆動駒231の各々が備える第1圧電素子261の第1電極261aは、第1配線211を介して電源部210の第1端子T1に接続されている。第2組の駆動駒232の各々が備える第1圧電素子262の第1電極262aは、第2配線212を介して電源部210の第2端子T2に接続されている。
 図21Bに示すように、第1組の駆動駒231の各々が備える第2圧電素子271の電極は、駆動駒231の先端部231aに接続された第3配線213を介して電源部210の第3端子T3に接続されている。第2組の駆動駒232の各々が備える第2圧電素子272の電極は、駆動駒232の先端部232aに接続された第4配線214を介して電源部210の第4端子T4に接続されている。
 また、図21A及び図21Bにおいて図示は省略するが、駆動駒231,232の基部231b,232bは、接地されている。
 以上の構成により、第1圧電素子206の電極206aと駆動駒203の基部203bとの間には、第1圧電素子206を駆動させる所定の駆動電圧が印加される。また、駆動駒203の先端部203aと基部203bとの間には、第2圧電素子207を駆動させる所定の駆動電圧が印加される。
 図22は、電源部210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22に示すように、電源部210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210は、第1端子に8Phaseを一周期とする電圧を発生させる。
 電源部210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。
 電源部210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210は、第3端子T3に8Phaseを一周期とする電圧を発生させる。
 電源部210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。
 本実施形態では、電源部210が第1圧電素子206及び第2圧電素子207に供給する電圧の周波数は、第1圧電素子206、第2圧電素子207、駆動駒203、及びベース部202からなる支持駆動部(構造部)201aの共振振動の振動数と略等しくなっている。
 次に、本実施形態の駆動装置201の作用について、図23~図26を用いて説明する。
 図23~図25は、第1組と第2組の駆動駒231,232の動作とロータ204の動作を示す拡大正面図である。
 図26は、第1組及び第2組の駆動駒231,232の先端部231a,232a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26(a)及び図26(b)において、Y軸方向におけるロータ204との接触位置y1は、破線で表されている。
 図23(a)~図25(a)では、ロータ204の回転方向R(図20B参照)に沿う第1組の駆動駒231の幅w231方向(第1の方向)をX1方向、支持軸205(図18参照)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23(b)~図25(b)では、ロータ204の回転方向Rに沿う第2組の駆動駒232の幅w232方向(第1の方向)をX2方向、支持軸205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。
(Phase0)
 電源部210は、図22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21A及び図21Bに示す第1圧電素子206及び第2圧電素子207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23(a)及び図23(b)に示すように、Phase0において、第1組の駆動駒231と第2組の駆動駒232は、それぞれ先端部231a,232aの上面がロータ204に接した状態で静止している。ロータ204は、駆動駒231,232の先端部231a,232aに支持された状態で静止している。
(Phase1)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに、第1配線211を介して電圧を供給する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して0Vの電圧を供給する。
 すると、図23(a)に示すように、Phase1において、第1組の駆動駒231を駆動する第1圧電素子261が厚み滑り変形し、駆動駒231の基部231bを保持部22aの支持面22fに対してY方向のベース部202側(Y軸負方向側)へ移動させる(図26(a)、Phase1参照)。また、図23(a)に示すように、Phase1において、第2圧電素子271は変形せず、先端部231aはX1方向へは移動しない(図26(c)、Phase1参照)。これにより、駆動駒231の先端部231aがY軸負方向側へ移動し、ロータ204から離間する。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して電圧を供給する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272には第4配線214を介して0Vの電圧を供給する。
 すると、図23(b)に示すように、Phase1において、第2組の駆動駒232を駆動する第1圧電素子262が厚み滑り変形し、駆動駒232の基部232bを保持部202aの支持面202fに対してY方向のロータ204側(Y軸正方向側)へ移動させる(図26(b)、Phase1参照)。また、図21Bに示すように、Phase1において、第2圧電素子272は変形せず、先端部232aはX2方向へは移動しない(図26(d)、Phase1参照)。これにより、駆動駒232がY軸正方向側へ移動して、先端部232aがロータ204をY軸正方向側へ押し上げる。
 すなわち、Phase1においては、図23(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、Y軸負方向側へ移動してロータ204から離間する。同時に、図23(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、ロータ204に当接してロータ204を支持しつつ、ロータ204をY軸正方向側へ押し上げる。
(Phase2)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して電圧を供給する。
 すると、図23(a)に示すように、Phase2において、第1組の駆動駒231をY方向に駆動する第1圧電素子261の変形が維持されて、先端部231aがロータ204から離間した状態が維持される(図26(a)、Phase2参照)。この状態で、図23(a)に示すように、Phase2において、第2圧電素子271が厚み滑り変形し、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸負方向側へ移動する(図26(c)参照)。このときの先端部231aの移動量は、第2圧電素子271に供給される電圧の絶対値に比例する。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して電圧を供給する。
 すると、図23(b)に示すように、Phase2において、第2組の駆動駒232をY方向に駆動する第1圧電素子262の変形が維持されて、先端部232aがロータ204に接触した状態が維持される(図26(b)、Phase2参照)。この状態で、図23(b)に示すように、Phase2において、第2圧電素子272が厚み滑り変形し、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸正方向側へ移動する(図26(d)、Phase2参照)。このときの先端部232a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231aのX1軸負方向側への移動量と比較して小さくなる。
 すなわち、Phase2においては、図23(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aのX2軸正方向側への移動により、先端部232aの上面からロータ204の下面(非接触面204b)に摩擦力が作用する。ここで、第2組の駆動駒232は、図20A及び図20Bに示すように、ロータ204の回転方向Rに沿ってベース部202の周方向に配置される。先端部232aは、ロータ204の回転方向Rに沿う駆動駒232の幅w232方向(X2方向)に変位する。そのため、ロータ204は、駆動駒232の先端部232aによって回転方向Rに駆動され、図17及び図18に示す支持軸205を中心とする回転を開始する。
(Phase3)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して電圧を供給する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して電圧を供給する。
 すると、図23(a)に示すように、Phase3において、第1組の駆動駒231を駆動する第1圧電素子261が逆方向に厚み滑り変形し、駆動駒231の基部231bをY軸正方向側へ移動させる(図26(a)、Phase3参照)。同時に、図23(a)に示すように、Phase3において、第2圧電素子271のX1軸負方向側への変形量が減少し、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸正方向側へ移動する(図26(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。
 電源部210は、図22に示すように、Phase3において、第2端子T2の電圧を維持し、図21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して電圧を供給する。
 すると、図23(b)に示すように、Phase3において、第2組の駆動駒232を駆動する第1圧電素子262の変形が維持されて、先端部232aがロータ204に接触した状態が維持される(図26(b)、Phase3参照)。この状態で、図23(b)に示すように、Phase3において、第2圧電素子272が厚み滑り変形し、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸正方向側へ移動する(図26(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。
 すなわち、Phase3においては、図23(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、ロータ204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204に接近して当接する。同時に、図23(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、ロータ204に当接してロータ204を支持しつつ、ロータ204を回転方向Rへ駆動する。
(Phase4)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して電圧を供給する。
 すると、図24(a)に示すように、Phase4において、第1組の駆動駒231をY軸正方向側に駆動する第1圧電素子261の変形が維持されて、先端部231aがロータ204に当接した状態が維持される(図26(a)、Phase4参照)。同時に、図24(a)に示すように、Phase4において、第2圧電素子271のX1軸負方向側への変形量が減少し、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸正方向側へ移動する(図26(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。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して電圧を供給する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して電圧を供給する。
 すると、図24(b)に示すように、Phase4において、第2組の駆動駒232を駆動する第1圧電素子262が逆方向に厚み滑り変形し、駆動駒232の基部232bをY軸負方向側へ移動させる(図26(b)、Phase4参照)。同時に、図24(b)に示すように、Phase4において、第2圧電素子272のX2軸正方向側への変形量が増加し、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸正方向側へ移動する(図26(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。
 すなわち、Phase4においては、図24(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、ロータ204に当接した状態でロータ204の回転方向Rに沿うX1軸正方向側に移動し、ロータ204を支持して回転方向Rへ駆動させる。同時に、図24(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、ロータ204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204から離間する。これにより、第1組及び第2組の駆動駒231,232の先端部231a,232aによってロータ204を回転方向Rに駆動させつつ、第2組の駆動駒232の先端部232aから第1組の駆動駒231の先端部231aへロータ204が受け渡される。
 このとき、Phase4において、双方の駆動駒231,232が、極めて短時間、ロータ204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204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232の先端部232aによって支持されていた位置に留まる。そのため、ロータ204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231の先端部231a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204は、Y方向の略一定の位置で支持軸205を中心として回転を継続する。
(Phase5)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して供給する電圧を0Vにする。
 すると、図24(a)に示すように、Phase5において、第1組の駆動駒231をY方向に駆動する第1圧電素子261の変形が維持されて、先端部231aがロータ204に接触した状態が維持される(図26(a)、Phase5参照)。この状態で、図24(a)に示すように、Phase5において、第2圧電素子271が元の形状に戻り、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸正方向側へ移動する(図26(c)、Phase5参照)。このときの先端部231aの移動量は、Phase4において第2圧電素子271に供給されていた電圧の絶対値に比例する。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して供給する電圧を0Vにする。
 すると、図24(b)に示すように、Phase5において、第2組の駆動駒232をY方向に駆動する第1圧電素子262の変形が維持されて、先端部232aがロータ204から離間した状態が維持される(図26(b)Phase5参照)。同時に、図24(b)に示すように、Phase5において、第2圧電素子272が元の形状に戻り、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸負方向側へ移動する(図26(d)、Phase5参照)。このときの先端部232aの移動量は、Phase4において第2圧電素子272に供給されていた電圧の絶対値に比例する。
 すなわち、Phase5においては、図24(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、ロータ204に当接した状態を維持してロータ204を支持しつつ、X1軸正方向側に移動してロータ204を回転方向Rへ駆動させる。同時に、図24(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、Y軸負方向側へ移動してロータ204から離間した状態を維持しつつ、基部232b及びベース部202に対してロータ204の回転方向Rと逆のX2軸負方向側へ移動する。
(Phase6)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して電圧を供給する。
 すると、図24(a)に示すように、Phase6において、第1組の駆動駒231をY方向に駆動する第1圧電素子261の変形が維持されて、先端部231aがロータ204に接触した状態が維持される(図26(a)、Phase6参照)。この状態で、図24(a)に示すように、Phase6において、第2圧電素子271が厚み滑り変形し、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸正方向側へ移動する(図26(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。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して電圧を供給する。
 すると、図24(b)に示すように、Phase6において、第2組の駆動駒232をY方向に駆動する第1圧電素子262の変形が維持されて、先端部232aがロータ204から離間した状態が維持される(図26(b)、Phase6参照)。この状態で、図24(b)に示すように、Phase6において、第2圧電素子272が厚み滑り変形し、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸負方向側へ移動する(図26(d)、Phase6参照)。このときの先端部232aの移動量は、第2圧電素子272に供給される電圧の絶対値に比例する。
 すなわち、Phase6においては、図24(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、ロータ204に当接した状態を維持してロータ204を支持しつつ、X1軸正方向側に移動してロータ204を回転方向Rへ駆動する。同時に、図24(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、ロータ204から離間した状態を維持しつつ、基部232b及びベース部202に対してロータ204の回転方向Rと逆のX2軸負方向側へさらに移動する。
(Phase7)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して電圧を供給する。
 すると、図24(a)に示すように、Phase7において、第1組の駆動駒231を駆動する第1圧電素子261の変形が維持されて、先端部231aがロータ204に接触した状態が維持される(図26(a)、Phase7参照)。この状態で、図24(a)に示すように、Phase7において、第2圧電素子271が厚み滑り変形し、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸正方向側へ移動する(図26(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。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して電圧を供給する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して電圧を供給する。
 すると、図24(b)に示すように、Phase7において、第2組の駆動駒232を駆動する第1圧電素子262が逆方向に厚み滑り変形し、駆動駒232の基部232bをY軸正方向側へ移動させる(図26(b)、Phase7参照)。同時に、図24(b)に示すように、Phase7において、第2圧電素子272のX2軸負方向側への変形量が減少し、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸正方向側へ移動する(図26(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。
 すなわち、Phase7においては、図24(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、ロータ204に当接した状態を維持してロータ204を支持しつつ、ロータ204を回転方向Rへ駆動する。同時に、図24(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、ロータ204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204に接近して当接する。
(Phase8)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して電圧を供給する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して電圧を供給する。
 すると、図25(a)に示すように、Phase8において、第1組の駆動駒231を駆動する第1圧電素子261が逆方向に厚み滑り変形し、駆動駒203の基部203bをY軸負方向側へ移動させる(図26(a)、Phase8参照)。同時に、図25(a)に示すように、Phase8において、第2圧電素子271のX1軸正方向側への変形量が増加し、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸正方向側へ移動する(図26(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。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して電圧を供給する。
 すると、図25(b)に示すように、Phase8において、第2組の駆動駒232をY方向に駆動する第1圧電素子262の変形が維持されて、先端部232aがロータ204に当接した状態が維持される(図26(b)、Phase8参照)。同時に、図25(b)に示すように、Phase8において、第2圧電素子272のX2軸負方向側への変形量が減少し、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸正方向側へ移動する(図26(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。
 すなわち、Phase8においては、図25(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、ロータ204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204から離間する。同時に、図25(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、ロータ204に当接した状態で、ロータ204の回転方向Rに沿うX2軸正方向側に移動し、ロータ204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231,232の先端部231a,232aによってロータ204を回転方向Rに駆動させつつ、第1組の駆動駒231の先端部231aから第2組の駆動駒232の先端部232aへロータ204が受け渡される。
 このとき、Phase8において、双方の駆動駒231,232が、極めて短時間、ロータ204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204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231の先端部231aによって支持されていた位置に留まる。そのため、ロータ204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232の先端部232a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204は、Y方向の略一定の位置で支持軸205を中心として回転を継続する。
(Phase9)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して供給する電圧を0Vにする。
 すると、図25(a)に示すように、Phase9において、第1組の駆動駒231をY方向に駆動する第1圧電素子261の変形が維持され、先端部231aがロータ204から離間した状態が維持される(図26(a)、Phase9参照)。同時に図25(a)に示すように、Phase9において、第2圧電素子271が元の形状に戻り、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸負方向側へ移動する(図26(c)、Phase9参照)。このときの先端部231aの移動量は、Phase8において第2圧電素子207に供給されていた電圧の絶対値に比例する。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して供給する電圧を0Vにする。
 すると、図25(b)に示すように、Phase9において、第2組の駆動駒232をY方向に駆動する第1圧電素子262の変形が維持されて、先端部232aがロータ204に接触した状態が維持される(図26(b)、Phase9参照)。この状態で、図25(b)に示すように、Phase9において、第2圧電素子272が元の形状に戻り、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸正方向側へ移動する(図26(d)、Phase9参照)。このときの先端部232aの移動量は、Phase8において第2圧電素子272に供給されていた電圧の絶対値に比例する。
 すなわち、Phase9においては、図25(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、Y軸負方向側へ移動してロータ204から離間した状態を維持しつつ、ロータ204の回転方向Rと逆のX1軸負方向側へ移動する。同時に、図25(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、ロータ204に当接した状態を維持してロータ204を支持しつつ、ロータ204の回転方向Rに沿うX1軸正方向側に移動してロータ204を回転方向Rへ駆動させる。
(Phase10)
 電源部210は、図22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21Aに示す第1組の駆動駒231の第1圧電素子261の電極部261aに第1配線211を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第1組の駆動駒231の第2圧電素子271に第3配線213を介して電圧を供給する。
 すると、図25(a)に示すように、Phase10において、第1組の駆動駒231をY方向に駆動する第1圧電素子261の変形が維持されて、先端部231aがロータ204から離間した状態が維持される(図26(a)、Phase10参照)。この状態で、図25(a)に示すように、Phase10において、第2圧電素子271が厚み滑り変形し、先端部231aが基部231b及びベース部202に対してX1軸負方向側へ移動する(図26(c)、Phase10参照)。このときの先端部231aの移動量は、第2圧電素子271に供給される電圧の絶対値に比例する。
 電源部210は、図22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21Aに示す第2組の駆動駒232の第1圧電素子262の電極部262aに第2配線212を介して供給する電圧を維持する。また、電源部210は、図22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21Bに示す第2組の駆動駒232の第2圧電素子272に第4配線214を介して電圧を供給する。
 すると、図25(b)に示すように、Phase10において、第2組の駆動駒232をY方向に駆動する第1圧電素子262の変形が維持されて、先端部232aがロータ204に接触した状態が維持される(図26(b)、Phase10参照)。この状態で、図25(b)に示すように、Phase10において、第2圧電素子272が厚み滑り変形し、先端部232aが基部232b及びベース部202に対してX2軸正方向側へ移動する(図26(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。
 すなわち、Phase10においては、図25(a)に示すように、第1組の駆動駒231の先端部231aは、ロータ204から離間した状態を維持しつつ、基部231b及びベース部202に対してX1軸負方向側へさらに移動する。同時に、図25(b)に示すように、第2組の駆動駒232の先端部232aは、ロータ204に当接した状態を維持してロータ204を支持しつつ、ロータ204の回転方向Rに沿うX2軸正方向側に移動してロータ204を回転方向Rへ駆動する。
 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204の回転が継続される。これにより、第1組の駆動駒231の先端部231aと先端部23aと第2組の駆動駒232の先端部232aとによって交互に(順番に)ロータ204のY軸方向の支持及び回転方向Rの駆動がされ、ロータ204が支持軸205回りの回転を継続する。
 本実施形態の駆動装置201は、各々の駆動駒203を支持軸205の平行な方向(第2の方向)へ駆動させる第1圧電素子206と、駆動駒203の先端部203aをロータ204の回転方向Rに沿う駆動駒203の幅w203方向(第1の方向)へ駆動させる第2圧電素子207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。
 したがって、駆動駒203によりロータ204を回転させ、ロータ204と駆動駒203とを相対駆動させる際に、従来よりもロータ204を安定して回転させることができる。また、基部203bを挟み込む第1圧電素子206が互いに異なる方向に基部203b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201の出力を増大させることができる。
 ここで、ベース部202は導電性を有しているため、第1圧電素子206を直接、ベース部202の表面に接合した場合には、ベース部202が第1圧電素子206の共通電極となる。そのため、第1組の駆動駒231を駆動する第1圧電素子261の電極261aと、第2組の駆動駒232を駆動する第1圧電素子262の電極262aとが共通電位になってしまう。すると、各組の第1圧電素子261,262に個別に異なる電圧を印加することが困難になり、駆動駒231,232を個別に駆動することが困難になる。
 しかし、本実施形態では、図19に示すように、全ての第1圧電素子206とベース部材202との間に絶縁膜202gが設けられている。そのため、各組の駆動駒231,232を駆動する第1圧電素子261,262に個別に異なる電圧を容易に印加することができる。したがって、各組の駆動駒231,232を個別に駆動させ、ロータ204を安定的かつ連続的に回転させることができる。
 また、図19に示すように、第1圧電素子206はベース部202の表面に設けられた絶縁膜202gと接する側の面に電極206aが設けられ、導電性を有する駆動駒203の基部203bは接地されている。そのため、第1組及び第2組の駆動駒231,232それぞれの第1圧電素子261,262の電極261a,262aに、図21A及び図21Bに示す第1配線211及び第2配線212をそれぞれ接続することで、第1圧電素子261,262の電極261a,262aと駆動駒231,232の基部231b,232bとの間に電圧を印加することができる。
 ここで、絶縁膜202gの膜厚が例えば20μmよりも厚くなると、通常数μm程度の振幅で用いられる第1圧電素子206の振動が絶縁膜202gによって減衰し、ベース部202へ伝播し難くなる。また、膜厚のばらつきが例えば平均膜厚±50%よりも大きい場合、硬度が例えば鉛筆硬度で2Hよりも低い場合、高密度である場合などには、振動減衰効果が大きくなり、ベース部202へ振動が伝播し難くなる。
 しかし、本実施形態の絶縁膜202gの膜厚は、10μm以上20μm以下となっている。加えて、絶縁膜202gは、膜厚のばらつきが平均膜厚±50%以下となっている。このように、絶縁膜202gの膜厚を所望の耐電圧が維持できる範囲で可能な限り薄く形成することで、絶縁膜202gの振動減衰効果を最小にすることができる。よって、第1圧電素子206の振動を絶縁膜202gを介して弾性体であるベース部202に確実に伝播させることができる。
 また、絶縁膜202gの硬度は、鉛筆硬度で2H以上を有している。
 このように、絶縁膜202gの硬度を所定値以上の硬度にすることで、絶縁膜202gによって支持駆動部201の振動が減衰することが防止される。したがって、駆動装置201の出力の低下を防止することができる。
 また、第1圧電素子206の電極206aとベース部202の表面の絶縁膜202gとを接着する接着剤が絶縁膜202gと同系材料を含んでいない場合、第1圧電素子206の電極206aと絶縁膜202gとの接着が不十分になり、所望の接着強度を得ることができない場合がある。このような場合、第1圧電素子206の電極206aと絶縁膜202gとの間に作用するせん断力・剥離力によって接着面が剥離・乖離し、駆動駒203がベース部202から脱落してしまう虞がある。
 しかし、本実施形態では、第1圧電素子206を絶縁膜202gに固定する接着剤と絶縁膜202gとが同系材料を含んでいる。これにより、接着剤と絶縁膜202gとが一体化して第1圧電素子206の電極206aと絶縁膜202gとが強固に接着され、接着剤の接着力を維持することができる。したがって、第1圧電素子206の電極206aと絶縁膜202gとの間に作用するせん断力・剥離力に対する強度を向上させることが可能になる。
 また、第1圧電素子206が駆動駒203の基部203bを幅w203方向から挟み込み、第1圧電素子206が駆動駒203を幅w203方向と異なる支持軸205に平行な方向へ駆動させるようになっている。また、基部203bを挟み込む一対の第1圧電素子206,206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203の幅w203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203の基部203bの幅w203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206及び第2圧電素子207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。
 加えて、ベース部202には、駆動駒203を支持軸205と平行な方向へ駆動可能に保持する保持部202aが設けられている。保持部202aには、駆動駒203の幅w203方向から駆動駒203の基部203bを支持する支持面202fが設けられている。そのため、支持面202fによって第1圧電素子206を支持し、第1圧電素子206を介して駆動駒203の基部203bを幅w203方向から支持することができる。これにより、駆動駒203の幅w203方向の剛性をより高め、駆動駒203の基部203bの幅w203方向の振動を抑制することができる。
 ここで、第1圧電素子206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203の幅w203方向の剛性を高め、基部203b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203bの幅w203方向の移動を防止して振動を抑制できる。また、基部203bの駆動方向の変位をしやすくすることができる。
 また、駆動駒203が、ロータ204を支持して回転方向Rに駆動させる先端部203aと、一対の第1圧電素子206に挟み込まれた状態でベース部202の保持部202aに保持された基部203bと、を備えている。さらに、駆動駒203は先端部203aと基部203bとの間に、先端部203aをロータ204の回転方向Rに沿う保持部202a及び駆動駒203の幅w203方向に駆動する第2圧電素子207を備えている。
 そのため、駆動駒203の先端部203aを幅w203方向に駆動することで、ロータ204の下面と先端部203a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204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206及び第2圧電素子207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203の先端部203aの支持軸205に沿う方向の駆動と、ロータ204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。
 また、第1圧電素子206及び第2圧電素子207を同時に作動させ、駆動駒203の先端部203aの支持軸205に沿う方向の駆動と、ロータ204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23~図25に示すように、ロータ204と先端部203aの接触時及び離間時に、駆動駒203の先端部203aをロータ204の回転方向Rに沿って移動させ、ロータ204の回転を妨げることなく、第1組の駆動駒231から第2組の駆動駒232へロータ204の受け渡しを行うことができる。
 また、駆動駒203及びその基部203bを挟み込む二対の第1圧電素子206,206を3つ備えた駆動駒203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231,232の先端部231a,232aによって、ロータ204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204の支持を安定して行うことができる。
 また、各組の駆動駒231,232は、ロータ204の回転方向Rに均等に配置されている。第1組と第2組の駆動駒231,232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204を各組の駆動駒231,232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203の先端部203aが駆動する方向は、駆動駒203の基部203bが第1圧電素子206及び保持部202aの支持面202f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203の先端部203a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203の基部203bを支持することができる。したがって、駆動駒203が支持軸205に平行な方向からずれることを抑制し、ロータ204の駆動に悪影響が及ぶことを防止できる。
 また、電源部210が、第1組及び第2組の駆動駒231,232に位相差を有する電圧を供給することで、各組の駆動駒231,232によってそれぞれロータ204を駆動することができる。
 また、電源部210が、各組の第1圧電素子206及び第2圧電素子207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231と第2組の駆動駒232とによって交互に順番にロータ204を駆動させることができる。
 また、電源部210が、各組の第1圧電素子206及び第2圧電素子207に、駆動駒203の先端部203aがロータ204との接触、駆動駒203の幅w203方向への送り、ロータ204からの離間、駆動駒203の幅w203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204の回転駆動を連続的に行うことができる。
 また、電源部210は、図22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231から第2組の駆動駒232へのロータ204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。
 また、電源部210が第1圧電素子206及び第2圧電素子207に供給する電圧の周波数は、第1圧電素子206、第2圧電素子207、駆動駒203、及びベース部202からなる支持駆動部201a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203の先端部203aによるロータ204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201aの共振振動の周波数は、ベース部202、圧電素子、駆動駒203の先端部203a及び基部203bの材質を適切に選定することで調整することができる。
 また、本実施形態では、図22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231,232の第1圧電素子261,262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271,272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231,232の支持軸205に平行な方向の駆動と、駆動駒231,232の幅w231,w232方向の先端部231a,232aの駆動の振動数が等しくなる。これにより、支持軸205に平行な方向の駆動駒231,232の振幅と、駆動駒231,232の幅w231,w232方向の先端部231a,232aの振幅を最大振幅とすることができる。
 また、駆動駒203の先端部203aは、ロータ204の回転方向Rに沿う断面積がロータ204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203aを直方体状の形状に形成する場合と比較して、先端部203aとロータ204との接触面積を減少させ、先端部203aの磨耗による先端部203a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203aの磨耗による先端部203aの重量の変化を小さくすることができ、駆動駒203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203a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203aの剛性を高くすることができる。
 また、支持軸205と略平行に設けられ駆動駒203の幅w203方向と略垂直に交差するベース部202の側面202cに、溝部202dが形成されている。すなわち、溝部202dは、ベース部202を介して伝播する支持軸205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202dによって振動を吸収し、ベース部202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206が、ロータ204と溝部202dとの間に設けられている。したがって、ベース部202のロータ204と反対側から溝部202dを越えて伝播する振動を減少させることができる。
 また、ベース部202の駆動駒203を保持する保持部202aと反対側の端部が取付部301aに固定され、溝部202dは駆動駒203よりも取付部301aに近い位置に設けられている。そのため、取付部301aの振動がベース部202に伝播した場合であっても、駆動駒203から比較的遠い位置で振動を減少させ、取付部301aの振動が駆動駒203の駆動に悪影響を及ぼすことを防止できる。
 また、溝部202dの支持軸205に平行な方向の幅w201は、ベース部202の振動の振幅よりも大きくなっている。そのため、溝部202dの両側のベース部202同士が衝突することを防止できる。
 また、溝部202dの支持軸205に平行な方向の幅w201は、ベース部202、駆動駒203、第1圧電素子206、及び第2圧電素子207からなる支持駆動部201a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201aが共振状態で振動した場合でも、溝部202dの両側のベース部202同士が衝突することを防止できる。
 また、溝部202dの深さd201をベース部202の半径の40%以上80%以下とすることで、ベース部202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202と支持軸205との間に間隙202eが形成されているので、ベース部202から支持軸205に伝播する振動を減少させることができる。また、支持軸205からベース部202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203及びロータ204の駆動に悪影響が及ぶことを防止できる。
 次に、本実施形態の駆動装置201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27は、本実施形態におけるカメラ301の構成を模式的に示す概略構成図である。
 図27に示すように、カメラ301は、撮像素子308が内蔵されたカメラボディ302と、レンズ307を有するレンズ鏡筒303とを備えている。
 レンズ鏡筒303は、カメラボディ302に着脱可能な交換レンズである。レンズ鏡筒303は、レンズ307、カム筒306、駆動装置201等を備えている。駆動装置201は、カメラ301のフォーカス動作時にレンズ307を駆動する駆動源として用いられている。駆動装置201のロータ204から得られた駆動力は、直接、カム筒306に伝えられる。レンズ307は、カム筒306に保持されており、駆動装置201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301の使用時には、レンズ鏡筒303内に設けられたレンズ群(レンズ307を含む)によって、撮像素子308の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子308によって、結像された被写体像は、電気信号に変換される。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、本実施形態のカメラ301及びレンズ鏡筒303は、上記の実施形態で説明した駆動装置201を備えている。したがって、従来よりもロータ204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201によって、カム筒306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。
 本実施形態では、レンズ鏡筒303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。
 尚、上述した実施形態は、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全ての第1圧電素子とベース部の間に絶縁膜が設けられている構成について説明したが、例えば、絶縁膜は、少なくとも第1組又は第2組のいずれか一方の組の駆動駒が備える第1圧電素子とベース部との間に設けられていればよい。
 また、上記の実施形態では、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。
 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、ベース部は、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。
 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。
 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。
 また、上述の実施形態では、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w203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。
 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。
 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。
 1    駆動装置
 2    ベース部(ベース部材)
 2h   面取り部(露出形成部)
 3    駆動駒(第1部材)
 3a   先端部
 3b   基部
 4    ロータ(第2部材)
 5    支持軸(回転軸)
 6    第1圧電素子(圧電素子)
 6a   電極部
 6b   露出部
 7    第2圧電素子(第2の圧電素子)
 101  カメラ
 103  レンズ鏡筒
 201  駆動装置
 202  ベース部(ベース部材)
 202g 絶縁膜
 203  駆動駒(第1部材)
 203a 先端部
 203b 基部
 204  ロータ(第2部材)
 206  第1圧電素子(圧電素子)
 206a 電極
 207  第2圧電素子(圧電素子、第2の圧電素子)
 210  電源部
 301  カメラ
 303  レンズ鏡筒

Claims (24)

  1.  第1部材と第2部材とを相対駆動させる駆動装置であって、
     前記第1部材を駆動させる圧電素子と、
     前記圧電素子を介して前記第1部材を駆動可能に支持するベース部と、
     前記圧電素子の駆動電圧が印加される電極部と、を備え、
     前記電極部は、前記ベース部から露出された露出部を有する
    ことを特徴とする駆動装置。
  2.  前記電極部は、前記圧電素子の前記ベース部に対向する面に設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
  3.  前記ベース部に前記露出部を露出させる露出形成部が設けられている
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の駆動装置。
  4.  前記露出形成部は、前記ベース部の前記第2部材側の端部の角部に設けられている
    ことを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。
  5.  前記露出形成部は、前記ベース部の面取り部である
    ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の駆動装置。
  6.  前記第1部材は、前記第2部材を支持する先端部と、第1の方向から一対の前記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た第2の圧電素子と、を備える
    ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の駆動装置。
  7.  前記圧電素子は、前記第1部材を前記第1の方向と異なる第2の方向に駆動させ、
     前記第2の圧電素子は、前記先端部を前記第2の方向と異なる第3の方向に駆動させる
    ことを特徴とする請求項6に記載の駆動装置。
  8.  前記電極部に電圧を供給する電源部をさらに備え、
     前記露出部が、前記電源部と電気的に接続されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の駆動装置。
  9.  前記電極部と前記第1部材との間に、電圧が印加される
    ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の駆動装置。
  10.  請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の駆動装置を備えたレンズ鏡筒。
  11.  請求項10に記載のレンズ鏡筒と、撮像素子とを備えたカメラ。
  12.  圧電素子と、
     前記圧電素子により駆動される第1部材と、
     前記第1部材と当接して設けられ、前記第1部材が駆動されることにより、前記第1部材に対して相対移動する第2部材と、
     導電性を有し、前記圧電素子を介して前記第1部材を駆動可能に支持するベース部材とを有し、
     前記第1部材及び前記圧電素子の組を複数組備え、
     少なくとも一の前記組の前記圧電素子と前記ベース部材との間に、絶縁膜が設けられている
    ことを特徴とする駆動装置。
  13.  前記圧電素子の前記絶縁膜と接する側の面に、電極が設けられている
    ことを特徴とする請求項12に記載の駆動装置。
  14.  前記圧電素子の前記電極に電圧を供給する電源部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の駆動装置。
  15.  前記電源部は、各々の前記組に位相差を有する前記電圧を供給する
    ことを特徴とする請求項14に記載の駆動装置。
  16.  前記絶縁膜は、前記複数の組のすべての圧電素子と前記ベース部材との間に設けられている
    ことを特徴とする請求項12から請求項15のいずれか一項に記載の駆動装置。
  17.  前記絶縁膜は、前記ベース部材に形成されている
    ことを特徴とする請求項12から請求項16のいずれか一項に記載の駆動装置。
  18.  前記第1部材は、前記圧電素子を介して前記ベース部材に支持される基部と、前記第2部材と接触可能に設けられた先端部と、前記基部と前記先端部との間に設けられた第2の圧電素子と、を有する
    ことを特徴とする請求項12から請求項17のいずれか一項に記載の駆動装置。
  19.  前記基部が、接地されている
    ことを特徴とする請求項18に記載の駆動装置。
  20.  前記絶縁膜の硬度は、鉛筆硬度で2H以上である
    ことを特徴とする請求項12から請求項19のいずれか一項に記載の駆動装置。
  21.  前記絶縁膜の膜厚は、10μm以上20μm以下である
    ことを特徴とする請求項12から請求項20のいずれか一項に記載の駆動装置。
  22.  前記圧電素子を前記絶縁膜に固定する接着剤と前記絶縁膜とが、同系材料を含む
    ことを特徴とする請求項12から請求項21のいずれか一項に記載の駆動装置。
  23.  請求項12から請求項22のいずれか一項に記載の駆動装置を備えたレンズ鏡筒。
  24.  請求項12から請求項22のいずれか一項に記載の駆動装置を備えたカメラ。
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