JP4276914B2 - 振動波リニアモータ及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、超音波振動子による振動波を用いた振動波リニアモータに係わり、特に簡単な構成で小型化を可能にした振動波リニアモータに関する。

近年、電磁型モータに代わる新しいモータとして超音波モータ（振動波モータ）が注目されている。この超音波モータは、従来の電磁型モータに比べて、ａ：ギヤ無しで低速高推力が得られる。ｂ：保持力が大きい。ｃ：ストロークが長く高分解能である。ｄ：静穏性に富んでいる。ｅ：磁気的ノイズを発生せずノイズの影響も受けない、などの利点を有している。。

このような利点を有する従来の超音波モータとしては、本出願人によって、超音波振動子を用いた一つの基本形としてのリニア型の超音波モータが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
また、上記の特性を生かし、振動子をレンズ保持部材である鏡枠に一体に設け振動子により固定軸に対して鏡枠を進退させるようにして、超音波モータをカメラの鏡枠の進退移動用の駆動源として用いることが提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
また、超音波モータを使用したカード搬送装置も提案されている。この超音波モータは、多重モード振動をするリング状の振動板と、この振動板をガイドする溝が形成された一対のガイドレールとを備えている。そして、一方のガイドレールには可動レールが配置され、この可動レールを振動板に圧接している。これにより、振動板を振動させることで振動板がガイドレールに沿って直線的に移動するというものである。（例えば、特許文献３参照。）
また、振動体と披駆動部である軸を圧接ローラを用いて圧接し、振動体を超音波振動させることで軸を直線的に移動させるリニア超音波モータも提案されている。そして、振動体と軸部の圧接部において、振動体の断面形状をＶ字状や円弧状にする旨が記載されてい
る。（例えば、特許文献４参照。）
特開平０７−１６３１６２号公報（段落［００３５］〜段落［００４０］、図７、図１８） 特開平０８−１７９１８４号公報（［要約］、図１） 特開平０４−０６９０７２号公報（［第３頁左欄第２０行目〜第４頁左欄第１３行目、第１図、第３図） 特開平０９−１４９６６４号公報（［要約］、図１）

しかしながら、特許文献１の発明は、超音波モータの一つの基本形を示したものであり、図７から看ても判明するように振動子に比較して駆動方式が大掛かりであり超音波モータ全体が大型化している。したがって構成を小型化する考慮の余地が残されている。
また、特許文献２の発明は、超音波モータが他の装置からの独立体でなく振動子がレンズ保持部材の鏡枠と一体に設けられ、鏡枠をガイドする長軸に振動子が駆動係合している点で、設計上の自由度が制約される虞がある。

また、特許文献３の発明は、リング体を２分する上下２つの扇型の振動体の特定個所においてレールに接触する必要があるため、組み付け時に精密な位相合わせが必要となり技術的に面倒である。また、リング状の振動板を用いているためリング状の振動板が２本のレールを含む平面内で回転しないように回転止め装置が必要であり、装置の小型化と低コスト化を阻害するという問題を有している。

そして、特許文献４の発明は、軸体と振動子との係合に圧接ローラが必要なため構造が大掛かりであり、この場合も装置の小型化、低コスト化が困難である。また、振動体の両端に駆動接触部を配置した場合については何らの考慮もなされていない。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、簡単な構成で小型化を可能にした振動波リニアモータを提供することである。

先ず、第１の発明の振動波リニアモータは、圧電体部を含んで構成される振動子本体と、該振動子本体の対向する２面のそれぞれに少なくとも１つ設けられた駆動接触部とをそれぞれ有する２つの振動子と、上記２つの振動子を、上記駆動接触部を介して狭持する２つの規制部材と、該２つの規制部材の一方を他方に向けて付勢し、上記２つの規制部材と上記駆動接触部との間で押圧力を発生させる押圧手段と、を備え、上記振動子本体への電圧印加により発生する振動を上記駆動接触部が駆動力に変換することにより、上記２つの振動子と上記２つの規制部材とが相対的に移動するように構成される。

上記振動子各々は、例えば上記駆動接触部を３個有するように構成される。この場合、例えば上記振動子の上記３つの駆動接触部のうち１つのみが設けられている側の駆動接触部は上記２つの振動子ともに上記２つの規制部材のうちの同じ規制部材に接触するように構成される。

また、この振動波リニアモータは、例えば上記一方の規制部材を固定して保持すると共に、上記他方の規制部材を上記押圧手段により押圧される方向に移動可能に保持する保持部材をさらに有して構成される。
この場合、上記振動子の上記３つの駆動接触部のうち１つのみが設けられている側の駆動接触部は、上記２つの振動子ともに、例えば上記２つの規制部材のうちの上記保持部材に固定して保持されている上記規制手段に接触するように構成され、また、例えば上記２つの規制部材のうちの上記保持部材により上記押圧方向に移動可能に保持されている規制手段に接触するように構成される。

また、この振動波リニアモータは、例えば少なくとも１つの上記振動子の移動範囲を制限するストッパを有して構成される。このストッパは、例えば上記保持部材により上記押圧方向に移動可能に保持されている規制手段の押圧力の均衡位置を中心にして分割される２つの範囲に上記２つの振動子の移動範囲を振り分けるように構成される。

尚、上記規制手段の上記押圧力の均衡位置は、上記振動子の移動方向において上記規制手段の略中央の位置である。
また、上記ストッパは、例えば上記２つの振動子それぞれの駆動接触部が１つのみ設けられている側の上記駆動接触部の移動範囲を、上記押圧力の均衡位置を中心にして分割される２つの範囲に振り分けるように構成され、また、例えば上記振動子の上記１つのみが設けられている側の上記駆動接触部に所定の位置で当接して、上記振動子の移動範囲を規制するように構成される。

尚、上記規制手段の上記押圧力の均衡位置は、上記振動子の移動方向において上記規制手段の略中央の位置である。
上記２つの振動子間において、例えば同一の上記規制手段に接触する上記駆動接触部同士の最も短い距離よりも上記１つのみ設けられている側の上記駆動接触部同士の距離のほうが長いように構成され、また、例えば上記１つのみ設けられている側の上記駆動接触部同士は上記振動子の移動方向に関して互いに対称な位置に配置されるように構成される。

また、上述した振動波リニアモータにおいて、上記２つの振動子は、例えば片方ずつ駆動されるように構成され、また、例えば交互に駆動されるように構成される。
次に、第２の発明の振動波リニアモータの駆動方法は、圧電体部を含んで構成される振動子本体と、該振動子本体の対向する２面のそれぞれに少なくとも１つ設けられた駆動接触部とをそれぞれ有する２つの振動子と、上記２つの振動子を、上記駆動接触部を介して狭持する２つの規制部材と、該２つの規制部材の一方を他方に向けて付勢し、上記２つの規制部材と上記駆動接触部との間で押圧力を発生させる押圧手段と、を備え、上記振動子本体への電圧印加により発生する振動を上記駆動接触部が駆動力に変換することにより、上記２つの振動子と上記２つの規制部材とが相対的に移動する振動波リニアモータを駆動する方法において、上記２つの振動子を片方ずつ駆動するように構成される。

本発明は、駆動接触部と規制部材の駆動係合が回転止め兼ねており専用の回転止めを必要としない小型の構成で、且つ２本の規制部材間に２個の振動子を配置することにより２個の駆動対象を小さなスペースで駆動させることができ、装置全体の小型化に大きく貢献することができる。

また、２個の振動子の可動範囲が重ならないように規制して２個の振動子の不要な衝突を防ぐ構成となっているので、振動子の寿命を延ばすことができ、実用面で重要視される寿命の長い小型アクチュエータの実現が可能となる。
また、押圧が０となる駆動接触部が無い、つまり駆動接触部には常に押圧が加わるように構成されているので、構成に無駄のないエネルギー効率の良い小型アクチュエータを提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

＜振動波リニアモータ搭載のレンズ装置＞
図１(a) は、本発明の振動波リニアモータを搭載したレンズ装置を示す外観斜視図であり、同図(b) は、同図(a) に示すレンズ装置のＡ−Ａ´矢視断面を同図(a) の矢印ａ方向から見た図であり、レンズユニット各部の概略の構成を示している。

尚、図１(a) には、レンズ装置１と共に例えばカメラなどの本体装置のハウジング内に組み込まれるこのレンズ装置１の各部の駆動を制御する制御回路を備えた回路基板２の一部も共に示している。
同図(a) に示すレンズ装置１は、特には図示しない本体装置のハウジングの撮影レンズ窓から撮影光軸Ｏ１（図では鉛直方向で示している）に沿ってレンズＬ１に入射する被写体からの光束を、レンズＬ１と一体なプリズムによって、水平方向にほぼ直角に（図では斜め右上方向に）折れ曲がるように反射させる。このレンズ装置１は、上記折り曲げられた同図(b) に示す第２の光軸Ｏ２に沿って、上記の入射光束を、レンズ装置１の端部（図では斜め右上方向端部）に配設されている例えばＣＣＤなどからなる撮像素子１４まで導いて撮像画像を生成する。

同図(b) に示すように、レンズ装置１の内部には、上記水平方向に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、レンズＬ１及びレンズＬ２からなる第１の固定レンズ部８、レンズＬ３及びレンズＬ４からなる第１の移動レンズ部９、レンズＬ５、レンズＬ６及びレンズＬ７からなる第２の移動レンズ部１１、レンズＬ８からなる第３の移動レンズ部１２、並びにレンズＬ９からなる第２の固定レンズ部１３で構成される複数のレンズを備えている。そして、これらのレンズ群の終端には撮像素子１４が配置されている。

上記第１の固定レンズ部８のレンズＬ１は、上述した撮影レンズ窓から撮影光軸Ｏ１に沿って入射する被写体からの光束をほぼ９０°水平方向に反射して折り曲げて、第２の光軸Ｏ２に沿って光束の進路を変更するプリズムと一体化されており、レンズ２と共に第１の固定鏡枠部１５に保持されてレンズ装置１内で固定されている。また、上記第２の固定レンズ部１３は、第２の固定鏡枠部１６に保持されてレンズ装置１内で固定されている。

上記第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６は、第２の光軸Ｏ２に対し垂直な面で切られた断面がほぼＬ字形状を成す後述する金属フレームの長手方向の端部に一体的に樹脂成形により形成されている。
これら第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６との間に、上記第１の移動レンズ部９を保持する第１の移動鏡枠１７、第２の移動レンズ部１１を保持する第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動レンズ部１２を保持する第３の移動鏡枠１９が配置されている。

上記第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９は、上記の第１の移動レンズ部９、第２の移動レンズ部１１及び第３の移動レンズ部１２を、上記のレンズＬ１（以下、プリズムＬ１ともいう）によりほぼ直角に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、それぞれ独立に移動可能に保持している。

上記第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１は、このレンズ装置１の光学系の第２の光軸Ｏ２に沿って入射する被写体の光束の焦点距離を変化させるために設けられている。換言すれば、これら第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１を保持する第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８は、レンズ系のズーム比調節用のために設けられている。

これら第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６との間に、上記第１の移動レンズ部９を保持する第１の移動鏡枠１７、第２の移動レンズ部１１を保持する第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動レンズ部１２を保持する第３の移動鏡枠１９が配置されている。
上記第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９は、上記の第１の移動レンズ部９、第２の移動レンズ部１１及び第３の移動レンズ部１２を、上記のレンズＬ１（以下、プリズムＬ１ともいう）によりほぼ直角に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、それぞれ独立に移動可能に保持している。

上記第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１は、このレンズ装置１の光学系の第２の光軸Ｏ２に沿って入射する被写体の光束の焦点距離を変化させるために設けられている。換言すれば、これら第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１を保持する第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８は、レンズ系のズーム比調節用のために設けられている。

また、第３の移動レンズ部１２は、上記の光束が撮像素子１４上に結像する焦点調節のために設けられている。換言すれば、この第３の移動レンズ部１２を保持する第３の移動鏡枠１９は、第２の光軸Ｏ２方向に移動自在な合焦用の鏡粋として設けられている。
また、上記第１の移動レンズ部９と第２の移動レンズ部１１の間の２１は、絞り位置を示している。

また、このレンズユニットは、上下の厚み（実際には撮影用のレンズユニットとしては奥行き方向の厚みとなる）を極力薄くするように、径の比較的大きなレンズＬ２、Ｌ５、Ｌ８を含む第１の固定レンズ部８、第２の移動レンズ部１１、第３の移動レンズ部１２をそれぞれ保持する第１の固定鏡枠部１５、第２の移動鏡枠１８、第３の移動鏡枠１９の枠壁の、第２の光軌Ｏ２に対し上下方向の一方の一部又は全部（図１(b) の例では下方のレンズ下端部に対応する部分）が切り欠かれて、切欠部１５−１、１８−１、１９−１が形成されている。

そして、この切り欠かれて枠壁が欠如した分だけ強度が弱くなる鏡枠の、第１の固定鏡枠１５のように特に他に補強部分を持たない第２、第３の移動鏡枠１８、１９については、上記の切り欠き部に第２の光軸Ｏ２を挟んで対向する側、つまり上側の枠壁に、外部に突出する後述する凸部を設けている。図において、第２、第３の移動鏡枠１８，１９の上側枠壁がやや厚く見えるのは、上記凸部の断面を示しているためである。

また、更に、第３の移動鏡枠１９については、全体が左右に薄くて弱いので、上記の凸部による補強だけでは不十分の虞があるので、レンズＬ８の下部側に形成されている切欠部１９−１の反対側に形成されているレンズ胴付部から、レンズＬ８の有効光線の範囲外となる左方面の周囲に回り込むように、突設部１９−２が設けられている。

図２は、上記のレンズ装置１を、上方から見た分解斜視図である。
図３は、同じく上記レンズ装置１を天地を逆にして下方から見た分解斜視図である。尚、上記の図２及び図３には、図１(a),(b) に示した構成と同一の構成部分には図１(a),(b) と同一の番号を付与して示している。

上記の図２及び図３に示すように、レンズ装置１は、主固定鏡枠２２を備えている。この主固定鏡枠２２の内外に図２又は図３に示す全ての構成要素が組み付けれて収納されたとき、全体が、対向する長方形の２つの主面と該２つの主面に挟まれた扁平な空間内に構成要素が詰め込まれてなる装置本体の図１(a) に示す外形形状を形成する。

上記の主固定鏡枠２２は、上記２つの主面の少なくとも一方の主面を形成する金属フレーム２３ａを備えている。このレンズ装置１の構成において、他方の主面は開放されている。この金属フレーム２３ａで形成される一方の主面と開放されている他方の主面とで挟まれた扁平な空間の長手方向の一方の側面も、一方の主面の金属フレーム２３ａからほぼ直角に連設される金属フレーム２３ｂで構成される。

また、短手方向の一方の側面（図２、図３では斜め左下方の短手方向側面）も上記主面の金属フレーム２３ａ及び長手方向側面の金属フレーム２３ｂにそれぞれほぼ直角に連設される金属フレーム２３ｃで構成される。
これにより、金属フレーム２３（２３ａ、２３ｂ）は、長手方向（前述した折り曲げられた第２の光軸Ｏ２方向でもある）に直角な断面が、１つの主面と長手方向の１つの側面からなるＬ字型のフレームを構成し、少量の材料で剛性を形成する理想的な構造のフレームとなっている。

この金属フレーム２３の長手方向の両端部には、それぞれ金属フレーム２３にアウトサート成形により一体成型された固定成形部が形成されている。これら２つの固定成形部が、図１(b) にも示した第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６である。
そして、第１の固定鏡枠部１５は図１(b) にも示したプリズムＬ１及び図２と図３には図示を省略しているがレンズＬ２が保持されて固定される。また第２の固定鏡枠部１６には、これも図２と図３には図示を省略しているが図１(b) に示したレンズＬ９が保持されて固定される
これら第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６との間に、図１(b) にも示した３つの移動鏡枠（第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９）が配置される。

これら３つの移動鏡枠及び上記２つの固定鏡枠には、それぞれレンズを保持して固定する接着剤が周囲にあふれ出ないようにする接着剤溜まり部２４（図２参照）が形成されている。この接着剤溜まり部２４は、固定されるレンズの周面と鏡枠との間に形成されている僅かな間隙である。

尚、第３の移動鏡枠１９及び第２の固定鏡枠部１６の接着剤溜まり部は図では陰になって見えない。また、第１の固定鏡枠部１５の接着剤溜まり部も図では定かに見えないが、レンズＬ１と一体なプリズムの側面に対応する部分に設けられている。
上記３つの移動鏡枠が組み込まれるに先立って、ズーム用シャフトカム２５が、主固定鏡枠２２の開放側の長手方向側面の且つ第１の固定鏡枠部１５の側部に近接して配置される。ズーム用シャフトカム２５は、カム部のカム溝が設けられた周面を形成する太径部と、太径部の両端から同軸に突設された細径部２６（２６ａ、２６ｂ）を有しており、撮像素子１４とは反対側端部に突設されている細径部２６ａにはギア２７が固設されている。

ズーム用シャフトカム２５は、第１の固定鏡枠部１５の金属フレーム２３ｃとの一体化融着部に形成されている軸受嵌合孔２８内に一方の細径部２６ａを一旦挿通した後、図の斜め右方に引きながら他方の細径部２６ｂを図では陰になって見えない第１の固定鏡枠部１５に形成されている軸受け孔に嵌入させ、一方の細径部２６ａを軸受嵌合孔２８内において軸受２９と係合させる。これによりズーム用シャフトカム２５は第１の固定鏡枠部１５に対し回転可能に支持される。

ズーム用シャフトカム２５の一方の細径部２６ａの突端には更に径の小さな凸部３１が形成されており、この凸部３１は、一方の細径部２６ａが軸受２９と係合したとき軸受２９から上方外部に突出する。この凸部３１を付勢板バネ３２により押し付勢されることにより、ズーム用シャフトカム２５は上下の軸受けに位置決めされて安定して保持される。

付勢板バネ３２には、ほぼ四角な本体部から切り目によって一部を分離され下方に折り曲げられ更にその先端を水平に折り曲げられて形成された３個の曲がり足部３２−１と、本体部中央を切り欠いて形成された止め切片３２−２、及び本体部から一体に延設された付勢バネ部３２−３とから構成されている。

他方、金属フレーム２３ｃ側には、上記付勢板バネ３２の３個の曲がり足部３２−１に対応する位置に、３個の切欠部３３が形成され、これら３個の切欠部３３に囲まれたほぼ中央に、上記付勢板バネ３２の止め切片３２−２に対応する凸部３４が形成されている。
付勢板バネ３２の３個の曲がり足部３２−１を金属フレーム２３ｃの３個の切欠部３３に係合させながら、付勢板バネ３２の本体部が金属フレーム２３ｃ側に押し込まれると、止め切片３２−２の先端が凸部３４の周面に係止することにより、付勢板バネ３２が金属フレーム２３ｃの外面に位置固定され、その付勢バネ部３２−３の先端部によりズーム用シャフトカム２５の凸部３１が押し付勢されて、位置決めされる。

これにより、ズーム用シャフトカム２５は、その中心軸が主固定鏡枠２２の長手方向すなわち第２の光軸Ｏ２に平行する向きで、第１の固定鏡枠部１５に保持されるプリンズムＬ１の近傍に配置され、少なくとも軸方向での一部分がプリンズムＬ１の側面に隣接するように配置される。

続いて、ズーム用モータユニット３５が、レンズ（プリズム）Ｌ１の反射面裏側を保持する第１の固定鏡枠部１５の斜面と金属フレーム２３ｃによりに形成される略三角柱形状の空間部（図３参照）に配置され、その減速ギア列３６がズーム用シャフトカム２５のギア２７に係合する。このズーム用モータユニット３５は、ギア軸固定部３７及び止め板固定部３８の２箇所の止め部（図３参照）が、第１の固定鏡枠部１５に形成されている位置決め孔３９及び止め孔４１にネジ止めされることによって第１の固定鏡枠部１５に固定される。

上記に続いて、主固定鏡枠２２に、絞り・シャッタユニット４２が組み付けられる。絞り・シャッタユニット４２は（以下、図２参照）、第２の光軸Ｏ２を形成する反射光の通過光量を規制する絞りとシャッタを備えた絞り・シャッタ部４３と、この絞り・シャッタ部４３の絞りとシャッタとをそれぞれ機械的に駆動するロータリーソレノイド４４及び４５を備えている。

絞り・シャッタ部４３は図１(b) に示した絞りの位置２１に配置され、２個のロータリーソレノイド４４及び４５はズーム用シャフトカム２５の下方に配置される。
更に、この絞り・シャッタユニット４２の下方に、第３の移動鏡枠１９を移動駆動するための振動波リニアモータ４６と磁気センサユニット４７とが、主固定鏡枠２２の短手方向に並んで重なるようにして配置される。

これにより、振動波リニアモータ４６は、ズーム用シャフトカム２５の軸の延長方向の位置で且つ撮像面側に配置される。
磁気センサユニット４７は（図３参照）、磁気センサホルダ４８、磁気センサ４９、磁気スケール５１、及び付勢バネ５２を備えている。

尚、上記の振動波リニアモータ４６と、磁気センサユニット４７については更に詳しくは後述する。
このように、上述した各部材が配置された後、図１(b) に示した移動レンズ部９、１１、及び１２（図２と図３には図示を省略）をそれぞれ接着剤で固定された第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９が組み付けられる。

これらの第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９に保持される図１(b) に示した移動レンズ部９、１１及び１２の各レンズＬ３〜Ｌ８は、図１(b) では側断面図のため定かではないが、レンズは図１(a) に示すレンズ装置１に対して上下（図１(b) でも上下）を切除されて上下の周面が平坦な周面を形成して、レンズを正面で見ると小判形の形状を成している。

そして、第１、第２、第３の移動鏡枠１７、１８、１９のレンズ保持部外周は上記小判形の形状のレンズを保持することに対応して、第２の光軸Ｏ２に沿った上下（図１(a) に示すレンズ装置１における上下、図１(b) に示すレンズユニットでの上下）の周面が平面的に形成されており、これによりレンズ装置１に組み込まれる移動鏡枠の薄型化が図られている。

また、第２、第３の移動鏡枠１８、１９は、更なる薄型化を図るために、レンズを保持する鏡枠の下部（図２では下方の部分、図３では上方の部分）の、レンズ下部の平坦周面部分に対応する枠壁が切り欠かれて図１(b) に示した切欠部１８−１、１９−１が形成され、レンズ後部の平坦周面部分が露出している。

尚、上記の切欠部は、第２の移動鏡枠１８については図２及び図３で見える部分にあるが、第３の移動鏡枠１９については、図３では見えるが図２えは残る周囲の鏡枠の陰になって定かには見えない。
これら第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９は（図２参照）、それぞれ、軸受部５３（５３−１、５３−２、５３−３）を備え、これらの軸受部５３には、それぞれ、ガイド孔５４（５４−１、５４−２、５４−３）が設けられている。

また、これら第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９には、上記軸受部５３と対向する端部に、それぞれＵ字切欠部５５（５５−１、５５−２、５５−３）を備えている（図２参照）。
更に、第１の移動鏡枠１７の上記軸受部５３とＵ字切欠部５５とを有する後端部と対向する前端部外面５６と（図２参照）上記軸受部５３が配置される側面部５７との境界に形成される段差部５８には、光反射部材５９が貼着されて配置される。

また、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１に一体に横に突設された部分と、第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２に一体に上に延設された部分に、それぞれカムフォロア６１（６１−１、６１−２）が形成されている。
また、第３の移動鏡枠１９の軸受部５３−３に一体に横方向に立設される側面には光反射部材６２が貼着されている。

また、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９には、上記軸受部５３とＵ字切欠部５５とを有する後端部と対向する前端部外面に図１(b) で説明した補強用の凸部６３（６３−２、６３−３）が形成されている。
この凸部６３は、上述した装置全体を薄型にするために小判形のレンズの後部平坦部分に対応する枠壁が切り欠かれて欠如している鏡枠の強度を補強するために設けられている。

また、上記３個の移動鏡枠のガイド孔５４には、第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６のそれぞれ開口側面と開口主面に最も近接する角部に形成されたガイド軸支持孔６４（６４−１、６４−２）に両端を支持される第１のガイド軸６５が挿通される。
これにより、第１，第２及び第３の移動鏡枠１７、１８及び１９（つまり３個の移動レンズ部９、１１、１２）は、図１(b) に示す光軸Ｏ２方向に移動可能に支持される。

また、第１のガイド軸６５を支持するガイド軸支持孔６４（６４−１、６４−２）が、開口側面と開口主面に最も近接する角部に形成されていることにより、第１のガイド軸６５は、主固定鏡枠２２により形成されるレンズ装置１本体内において、開放された側面と開放された主面とが交わる最外部に可及的に近接して配置される。このように最外部に可及的に近接して配置された第１のガイド軸６５に軸受部５３が支持されることにより、３個の移動鏡枠は、狭い扁平な装置本体内部において空間に無駄なく配置される。

この第１のガイド軸６５の挿通に際しては、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１と、第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２との間に、押し付勢力を有する圧縮バネ６６が、第１のガイド軸６５に外嵌して介装される。
また、上記３個の移動鏡枠の組み付けに先立って、第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６のそれぞれ金属フレーム２３ｂで構成される閉側面と開口主面とに最も近接する位置に形成された他の２つのガイド軸支持孔６７（図３参照）により両端を支持されて第２のガイド軸６８が配置される。

上記３個の移動鏡枠の組み付けに際しては、上述したＵ字切欠部５４が上記第２のガイド軸６８に横から嵌合して摺動自在に支持された後、その第２のガイド軸６８を支点にして各移動鏡枠を内側に回動させることにより、第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８に配設されているカムフォロア６１が、ズーム用シャフトカム２５のカム溝に滑動自在に嵌入して係合する。

すなわち、ズーム用シャフトカム２５には、複数の鏡枠（この例では第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８）に対応するカム（カムフォロア６１−１、６１−２が係合するカム溝）がそれぞれ形成されている。
上記のようにカムフォロア６１がズーム用シャフトカム２５のカム溝に嵌入することにより、ズーム用シャフトカム２５と第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８とが摺動自在に係合する。

また、これと共に、第１の移動鏡枠１７の上部外面５６（図２参照）が一方の主面を形成している金属フレーム２３ａの裏面に近接して配置され、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９の前端部外面に形成されている補強用の凸部６３が、同じく金属フレーム２３ａに形成されている開口部６９に嵌入する。

この開口部６９は、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９の移動によって移動する移動レンズ（図１(b) のレンズＬ５〜Ｌ８参照）の移動との干渉を回避するために、つまり凸部６３が移動することへの妨害となるのを回避すべく、上記移動レンズの移動ストロークに応じた上下に長い開口部を形成している。

この後、上述した第１のガイド軸６５が各移動鏡枠の軸受部５３のガイド孔５４及び両端部のガイド軸支持孔６４に挿通される。これにより、上記二本のガイド軸（６５、６８）は、ズーム用シャフトカム２５に隣接し且つズーム用シャフトカム２５の軸と平行に配置される。

このように、軸形状部材が、相互に隣接し且つ並行して配置されるので、装置全体の小型化に貢献できる。
これら二本のガイド軸により支持されて、３個の移動鏡枠（１７、１８、１９）が、光軸Ｏ２方向に摺動可能に規制され且つ一方のガイド軸により他方のガイド軸周りの回転を禁止され、光軸Ｏ２に直角方向の位置決めをされて主固定鏡枠２２内に配置される。

また、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１と第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２との間に圧縮バネ６６が第１のガイド軸６５に外嵌して介装されることにより、第１の移動鏡枠１７と第２の移動鏡枠１８は互いに相反する方向に付勢されている。
これにより、ズーム用シャフトカム２５のカム溝に係合するそれぞれのカムフォロア６１−１、６１−２が、ズーム用シャフトカム２５のカム溝の溝壁のそれぞれ相反する片側に押し付けられるようになり、したがって、ズーム用シャフトカム２５の回転駆動時のカム溝とカムフォロア間に生じる遊びが解消される、これにより、左移動時と右移動時における位置関係が正しく制御される。

上記の配置において、第１のガイド軸６５は、ズーム用シャフトカム２５とほぼ並行に且つ隣接して配置される。
この後、撮像素子１４が第２の固定鏡枠部１６の下面に取り付けられる。また、金属フレーム２３ａと同一面にある第１の固定鏡枠部１５の面の、第１の移動鏡枠１７に取り付けられている光反射部材５９に対応する位置にフォトセンサ取付孔７１が設けられており、このフォトセンサ取付孔７１にフォトセンサ７２が配置される。

このフォトセンサ７２は、第１の移動鏡枠の絶対位置を検知する。その検知した絶対位置からの第１の移動鏡枠の移動距離は、ズーム用モータユニット３５のステップ駆動されるズームモータのステップ数を、不図示の制御装置がカウントすることにより移動位置を検出して決定される。

また、第２の固定鏡枠部１６の開放されている側面に面する側の、第３の移動鏡枠１９に取り付けられている光反射部材６２に対応する位置に、他のフォトセンサ７３が配置される。このフォトセンサ７３は、第３の移動鏡枠１９に取り付けられた光反射部材６２からの反射光を検出して第３の移動鏡枠１９の絶対位置を検知する。

これら絶対位置の決定後、ズーム用モータユニット３５におけるモータの順逆両方向の回転により、ズーム用シャフトカム２５が所定範囲の角度内で順逆両方向に回動する。このズーム用シャフトカム２５の外周に設けられた２つのカム溝に、第１の移動鏡枠１７のカムフォロワ６１−１及び第２の移動鏡枠１８のカムフォロワ６１−２が係合していることにより、上記ズーム用シャフトカム２５の回動に応じて、第１の移動鏡枠１７と第２の移動鏡枠１８（つまり第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１）が、第２の光軸Ｏ２方向に沿って離接の移動を行って、光軸Ｏ２方向に進む光束の映像に対し縮小／拡大のズームを行う。

また、図１(b) に示した第１、第２の移動レンズ部９、１１の間の絞り位置２１に絞り・シャッタ部４３が配置される絞り・シャッタユニット４２によって、光軸Ｏ２を進行する光束の進路が開閉されるとともに、撮像面への光量を制御する光学フィルタ（ＮＤフィルタ）が光束の進路内に進退される。
＜振動波リニアモータの全体構成＞
続いて、合焦用の第３の移動レンズ部１２を保持する第３の鏡粋の移動を駆動する振動波リニアモータについて説明する。

図４(a) は、本例において用いられる振動波リニアモータの基本的な構成を示す分解斜視図であり、同図(b) は、その組み立て上がり状態を示す斜視図である。同図(a),(b) に示すように、振動波リニアモータ４６は、先ず、直方体形状をした振動子本体７５と、この振動子本体７５の上下に対向する２面にそれぞれ振動子本体７５と一体に形成された又は別体で接着された突起形状の複数（図の例ではそれぞれ２個）の駆動接触部７６（７６−１、７６−２）とから成る振動子７０を備えている。

上記のように、振動子本体７５が凹凸の無い直方体形状であるので全体の小型化が容易であると共に、その対向する２面に駆動接触部７６を備えているので、強力な駆動力を発揮することができる。
更に、この振動子７０の駆動接触部７６を介して振動子本体７５を上下から移動方向に並行に挟持して振動子７０の移動をガイドする２本のガイド軸７７（７７−１、７７−２）と、これらを位置決めしながら全体を支持する支持部７８とを備えている。上記の駆動接触部７６は、それぞれの配設面において、ガイド軸７７の方向に突出するように形成されている。

支持部７８には、基部７８−１の両端からそれぞれ基部７８−１と一体に設けられた立設部７８−２の上部に、上記２本のガイド軸７７のうち、上のガイド軸７７−１を接着固定して支持する固定軸受孔７９がそれぞれ形成され、その下方に下のガイド軸７７−２を揺動自在に支持する軸受長孔８１が形成されている。この支持部７８の立設部７８−２には、上記２本のガイド軸７７を支持している側方に開口部７８−３が形成されている。

また、支持部７８の基部７８−１の両端部近傍の外底部には、軸受長孔８１に挿通される下のガイド軸７７−２の両端部に対応する位置に凸部８２がそれぞれ設けられており、この凸部８２は、図では定かには見えないが上方から見ると内空になっていて、この内空部に押し付勢力を有する螺旋バネ（コイルバネ）８３が保持される。

そして、内空部から外部上方に突出する螺旋バネ８３の上端部が下のガイド軸７７−２の両端部近傍において下のガイド軸７７−２を上方に、つまり上のガイド軸７７−１に向けて付勢する。これにより、下のガイド軸７７−２は、上のガイド軸７７−１と共に挟持する振動子７０下面の駆動接触部７６に押圧され、振動子７０の後述する振動運動と螺旋バネ８３の付勢力とによって、上下に揺動可能に軸受長孔８１により支持される。

このように、下のガイド軸７７−２が上下に揺動可能なように軸受長孔８１によって支持されているので、これにより、ガイド軸７７間の組み立て誤差を容易に吸収することができ、したがって、全体の小型化も容易になる。
また、その下のガイド軸７７−２の両端部近傍で、螺旋バネ８３による付勢を行っているので、振動子７０の進行方向全体に亘って下のガイド軸７７−２を均等に振動子７０に押圧することができ、したがって、振動子７０の位置が何処に在っても、その駆動接触部を常に安定してガイド軸７７に押圧させることができ振動子７０の安定した進退移動を実現することができる。

尚、２本のガイド軸７７について、上と下で説明しているが、レンズ装置１に組み込まれる際の位置関係によっては天地が逆になって、下のガイド軸７７−２が上のガイド軸となったり、また、レンズ装置１が図１(b) の平面にある状態から立ち上がれば、左または右のガイド軸、あるいは手前または向う側のガイド軸として説明されるものである。

また、上記下のガイド軸７７−２の両端部近傍を上のガイド軸７７−１方向へ付勢する付勢部材については、螺旋バネ８３と限ることなく、板バネを用いても良く、また、マグネット等を用いてもよい。また、押し付勢力で上のガイド軸７７−１方向へ押すと限ることなく、引き付勢力を用する付勢部材により上のガイド軸７７−１方向へ引くようにしてもよい。

次に、上記の揺動自在な下のガイド軸７７−２の軸受長孔８１からの脱落や脱出を防止するために、軸受長孔８１に挿通された下のガイド軸７７−２の両端部に当接して抜け止めピン８４が配置され、この抜け止めピン８４は、その両端部を軸受長孔８１の開口部外側に形成されるピン固定溝８５内に接着固定される。下のガイド軸７７−２は、上記の抜け止めピン８４によって、脱落や脱出を防止されると共に、振動子７０の移動方向への連れ動き移動を制限されている。

上記の振動子７０は、その後述する特有の振動運動と駆動接触部７６及び２本のガイド軸７７−１、７７−２の作用により、図４(b) に示す両方向矢印ｂで示すガイド軸７７−１及び７７−２と並行する方向へ両端の立設部７８−２間を進退移動する。
上記の駆動接触部７６は、第１又は第２のガイド軸７７との接触面に、第１又は第２のガイド軸７７から適正にガイドされる（あるいは規制される）ための凹状の切り欠き部が設けられており、これにより、振動子７０は、駆動接触部７６を介して第１又は第２のガイド軸７７に沿った方向のみに移動するように移動方向を規制されている。

このように、振動子７０の移動路を形成するガイド軸７７が駆動接触部７６を介して振動子７０の移動方向をも規制する。また、駆動接触部７６が３個以上あるために振動子７０は第１、第２のガイド軸７６、７７の形成する面内での回転も規制されている。従って、振動子７０の回転止めが不要となり構成が簡単となる。

この図４(b) に示す本例における振動波リニアモータ４６は、振動子７０が上記のように２つのガイド軸７７に対しては自走しているが、例えば振動子７０の移動方向の前後の端部を挟持する部材を設け、この部材をフレームに固定すれば、２つのガイド軸７７を保持する支持部７８の方が移動することになり、振動子７０と２つのガイド軸７７は、相対的に移動する関係にある。これについては更に後述する。
＜振動子の構成＞
図５(a) は、上記のような振動波リニアモータ４６の振動子７０の正面図であり、同図(b) は、その側面図、同図(c) は、同図(a),(b) に示す振動子７０の圧電体シートと電極配置を示する図である。また、同図(d),(e) は、振動子の他の構成例を２例示す図であり、同図(f) は、連結型駆動接触部の他の形状の例を示す図である。

尚、同図(a) 及び(f) には振動子７０の向きを図４(a),(b) に示す場合と天地を逆にして示している。また、図４(a),(b) では図示を省略した振動子本体７５へ配線された電極も示している。
同図(a),(b) に示すように、振動子７０は、積層された圧電体シート８６から成る圧電体シート層８７とその下方に積層された弾性体シート８８から成る弾性体シート層８９とで構成された振動子本体７５と、振動子本体７５の圧電体シート８６の積層方向の対向する２面にそれぞれ設けられた複数個（本例では合計４個）の駆動接触部７６とで構成されている。

圧電体シート層８７の上面と、弾性体シート層８９の下面には、それぞれ絶縁体シート９１が貼着されている。尚、この絶縁体シート９１は、元来が絶縁体である弾性体シート８８と同一部材を用いることもできる。
上記の駆動接触部７６は、絶縁体シート９１のそれぞれ外側面に密着して形成されている。また、各２個の駆動接触部７６は、それぞれ単体ではなく、板状部材から成る平板部９２と一体に形成され、これにより２個の駆動接触部７６が相互に連結された連結型駆動接触部９３（全体が接触部ではなく２つの駆動接触部７６が接触部を形成している）を形成している。また、この連結型駆動接触部９３は振動子本体７５とは別体で形成されている。

このように、連結型駆動接触部９３とすることにより、複数の駆動接触部７６がばらばらである場合に比べて組立性が向上する。尚、必ずしも２面とも連結型駆動接触部９３に構成する必要はなく、いずれか１面の駆動接触部７６が連結型駆動接触部９３を形成しているだけでも組立性の向上に寄与することができる。

また、この連結型駆動接触部９３は、例えばアルミナ粉などの砥粒を分散固化させた樹脂材で形成されていることが好ましい。この材質は振動子７０の他の部分に比べて音響インピーダンスが低いため、概ね連結駆動接触部以外の部分の後述する縦振動や屈曲振動に近いものが励起されるため、設計がしやすい。

また、この連結型駆動接触部９３は、その材質として硬度と弾力性を兼ね備えた材質を選択することによって、上記のように振動子本体７５と一体に振動することが容易になると共に耐磨耗性が向上して振動波リニアモータ４６の耐久性に寄与することができる。
また、連結型駆動接触部９３の平板部９２の大きさは、振動子本体７５の面に一致する大きさに形成することが好ましい。（連結型駆動接触部９３と振動子本体７５とが互いに固着する面は、形状、大きさが同一であること、すなわち、連結型駆動接触部９３の底面は、連結型駆動接触部９３が固着されるべき振動子本体の面と同一であることが好ましい。）
このようにすると、連結型駆動接触部９３を振動子本体７５に取り付ける際に位置合わせが容易となって組み立て作業の能率が向上する。なお、図５(f) 下側の連結型駆動接触部９３のように平板部９２（連結型駆動接触部９３）の一端が振動子本体７５の面の一端と揃っているだけでも同じ目的を達成することができる。

上記振動子本体７５の圧電体シート層８７は、主に強制振動を与えるための圧電体部を構成しており、弾性体シート層８９は、圧電体部と合わせて特定の振動モードを励起する励起部を構成している。ただし、圧電体部だけで所望の振動モードを励起することができれば、励起部は必ずしも必要ではない。

圧電体シート層８７を形成する圧電体シート８６と、弾性体シート層８９の弾性体シート８８は、図５(c) に示す内部電極処理が施されたているかいないかの違いだけで、本来は例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の同一材質から成る薄い矩形状のシート部材である。具体的には例えば縦１０ｍｍ、横２．５ｍｍ、高さ（積層方向の厚さ）８０μｍの形状を有している。

尚、本例において使用するＰＺＴ材は、Ｑｍ値が２０００というように大きいハード系材料が選択されて使用される。弾性体シートも同様である。また、圧電体シート層８７と弾性体シート層８９を上下から挟持する絶縁体シート９１は、同じＰＺＴ材で、厚さは４０μｍの形状である。これらの絶縁体シートは圧電体シートと同一材料ではあるが電極が設けられていないので未分極状態であり、圧電性は無く、したがって、実質的に絶縁体としての特性を有している。

圧電体シート層８７の圧電体シート８６は、内部電極処理が施された電極のパターンのみが異なる２種類のシート状圧電素子で構成される。これら２種類の圧電体シート８６は同図(c) に示すように、一方は左右二方に分けてほぼ全面にＡ＋内部電極箔９４とＢ−内部電極箔９５を形成された圧電体シート８６ｍである。上記Ａ＋内部電極箔９４とＢ−内部電極箔９５には、それぞれ左右両端に近い位置に、外部と接続するための端子９４−１と端子９５−１が圧電体シート８６ｍの一方の側方に突出して形成されている
他方は同じく左右二方に分けてほぼ前面にＡ−内部電極箔９６とＢ＋内部電極箔９７を形成された圧電体シート８６ｎである。上記Ａ−内部電極箔９６とＢ＋内部電極箔９７には、それぞれ左右の中央に近い位置に、外部と接続するための端子９６−１と端子９７−１が圧電体シート８６ｎの上記と同じ一方の側方に突出して形成されている。

上記の内部電極箔は、その電極材料としては銀パラジウム合金もしくは銀が用いられ、例えば蒸着とフォトリソグラフィー技術によって、厚さ４μｍの形状となるように形成されている。
本例では、圧電体シート層８７は、これら２種類の圧電体シート８６ｍと８６ｎとを、それぞれ２４枚ずつ合計４８枚のシート層として、交互に重ねて構成されている。

このようにして、最上部と最下部を除く中間部では、一枚の内部電極箔が自身が形成されている圧電体シート８６（８６ａ又は８６ｂ）と、自身に接する圧電体シート８６（８６ｂ又は８６ａ）の両方へ反対電位の電圧を印加する内部電極を構成している。
上記のＡ＋内部電極箔９４、Ａ−内部電極箔９６、Ｂ＋内部電極箔９７、及びＢ−内部電極箔９５からそれぞれ圧電体シート８６（８６ｍ、８６ｎ）の一方の側方に突出して形成されている外部接続用の端子９４−１、９５−１、９６−１及び９７−１は、同図(a) に示す振動子本体７５の一方の側面（図４(a),(b) に示した２本のガイド軸７７に並行で且つガイド軸７７に対面していない２つの側面のうちの一方の側面）において、焼き付け銀より成るＡ＋電極接続外部端子９８、Ａ−電極接続外部端子９９、Ｂ＋電極接続外部端子１０１、及びＢ−電極接続外部端子１０２にそれぞれ接続されている。

上記の一方のＡ＋電極接続外部端子９８とＡ−電極接続外部端子９９はＡ相電極として構成され、他方のＢ＋電極接続外部端子１０１とＢ−電極接続外部端子１０２はＢ相電極として構成されている。尚、この場合、Ａ−電極接続外部端子９９とＢ−電極接続外部端子１０２は、それぞれＡ相とＢ相のグラウンド（ＧＮＤ）接続用として構成するものであるので、その場合は同一のリード線等に接続して電気的に同電位となるように構成しても良い。

これらＡ相とＢ相の電極接続外部端子を介して後述する駆動回路から電圧が圧電体シート層８７に印加されて、振動子本体７５は後述する超音波楕円振動を発生する。
尚、本例における振動子本体７５の寸法は、例えば、長手方向の寸法が１０ｍｍ、短手方向の寸法が２ｍｍ、そして高さが２．５ｍｍの形状で構成されている。この振動子本体７５には、図５(a) に示すように、図４(a),(b) では図示省略したピン部材取り付け孔１０３が、上記のＡ相電極とＢ相電極のほぼ中間、つまり振動子本体７５のほぼ央部に形成されている。このピン部材取り付け孔１０３については後述する。

また、圧電体部としては必ずしも圧電体シート層８７でなくても以下のようなものでもよい。図５(d) は圧電体部として、積層圧電体又は圧電素子からなる圧電体１０５と、たとえば真鍮材からなる振動子本体主要部１０６、振動子本体部品１０７とを接着結合して振動子本体として、これに連結型駆動接触部９３を接着したものである。振動子本体主要部１０６、振動子本体部品１０７が励起部をなす。

また、図５(e) は、直方体形状のたとえば真鍮部材の弾性体部１０８に薄い単板圧電体１０９、連結型駆動接触部９３を接着した構成を示している。弾性体部１０８が励起部をなす。これらの部材の接着時には十分な押圧をかけて接着することが、振動伝達効率を上げるために重要である。
＜駆動原理＞
図６は、上記構成の振動波リニアモータ４６を駆動制御する駆動回路を示す図である。同図に示す駆動回路１１０は、ＡＦ（オートフォーカス）回路１０９と共に図１(a) に示した回路基板２に搭載されている。

駆動回路１１０のＣＰＵ（central processing unit）１１１は、ＡＦ回路１０９から移動・停止いずれかの指示信号と共に前・後方向いずれかの指示信号を受け取ると、対応する信号を発振回路１１２および９０°移相回路１１３に出力する。
発振回路１１２は、移動信号を受け取ると超音波駆動電圧をＡＭＰ（増幅器）１１４−１を介して振動波リニアモータ４６のＡ相電極９８、９９に印加し、他方で同じ超音波駆動電圧を９０°移相回路１１３に出力する。

９０°移相回路１１３は、ＣＰＵ１１１からの移動信号と共に受け取った前・後方向いずれかの指示信号に基づいて、発信回路１１２から入力される超音波駆動電圧を周波数の位相を＋９０°又は−９０°移相して他のＡＭＰ（増幅器）１１４−２を介して振動波リニアモータ４６のＢ相電極１０１、１０２に印加する。

これにより振動波リニアモータ４６は、超音波振動を発生して後述するように所定の方向に自走して、第３の移動鏡枠１９を光軸Ｏ２に沿って所定の方向に移動させる。
前述したように第３の移動鏡枠１９の絶対位置はリフレクタ（光反射部材６２）と反射型フォトセンサ７３によって予め検出されており、この絶対位置はＣＰＵ１１１に通知されている。

他方、第３の移動鏡枠１９の移動量は、磁気センサユニット４７の磁気スケールを磁気センサが読み取ることによって検出される。この磁気センサによって読み取られた移動量を示すパルス信号は、ＡＭＰ（増幅器）１１４−３を介してカウンタ１１５に出力される。カウンタ１１５は、その移動量を示すパルス信号を計測して計測結果をＣＰＵ１１１に出力する。

ＣＰＵ１１１は、フォトセンサ７３から入力されている第３の移動鏡枠１９の絶対位置と、カウンタ１１５から入力される移動量計測結果とから、第３の移動鏡枠１９の現在位置を認識して、この認識した第３の移動鏡枠１９の現在位置をＡＦ回路１０９に通知する。ＣＰＵ１１１は、ＡＦ回路１０９からの停止信号によって、上記発振回路の出力を停止させる。

図７(a),(b) は、上記のようにして発振駆動される振動波リニアモータ４６の振動子本体７５の超音波楕円振動を模式的に説明する斜視図である。
先ず、図５(a) に示した振動子本体７５のＡ相電極９８，９９、及びＢ相電極１０１、１０２に、同位相で周波数１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加すると、振動子本体７５には１次の縦振動が励起される。また、上記Ａ相電極９８，９９、及びＢ相電極１０１、１０２に、逆位相で周波数１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加すると、振動子本体７５には２次の屈曲振動が励起される。

これらの振動を、有限要素法を用いてコンピュータ解析すると、図７(a) に示すような共振縦振動姿勢，及び図７(b) に示すような共振屈曲振動姿勢がそれぞれ予想された。そして、超音波振動測定の結果は、それらの予想が実証された。
尚、本実施の形態では、共振周波数に関して、屈曲２次振動の共振周波数を縦１次振動の共振周波数より数％程度（望ましくは３％程度）低くなるように設計している。このように構成することで、後述するように振動波リニアモータとしての出力特性を大幅に向上させることができる。

次に、振動子本体７５のＡ相電極９８，９９、及びＢ相電極１０１、１０２に、位相がπ／２だけ異なる１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加すると、振動子７０の駆動接触部７６の位置で、楕円振動を観測することが出来た。
この場合、振動子７０の底面にある駆動接触部７６の位置での超音波振動による楕円振動の回転の向きと、上面に配置してある駆動接触部７６の位置での超音波振動による楕円振動の回転の向きとは逆になる。

また、更に図７(a) の共振縦振動と同図(b) の共振屈曲振動を分析すると、共振縦振動では、振動子本体の同図(a) に示す長手方向の伸縮振動に対応して、短手方向の縦と横方向のそれぞれに圧縮と膨張の繰り返しによる伸縮振動が現われる。この現象は振動子本体の中央部ｃほど大である。説明の都合上、振動子本体の短手方向の縦方向のみの圧縮と膨張から生じる伸縮振動について表すと同図(a) に示す伸縮幅ｄｈの範囲で振動するようになる。

また、共振屈曲振動では、振動子本体の同図(b) に示す短手方向の縦方向の屈曲振動に対応して、振動子本体の中央部ｃに、振動子本体の長手方向に沿った幅ｄｗの範囲の振り子状の振動が現われる。
上記の縦方向への伸縮幅ｄｈの振動と、長手方向への幅ｄｗの振り子状振動とで、この中央部ｃにも楕円運動が発生する。この中央部ｃにおける楕円運動の周期は、上述した長手方向端部又はそれよりも中央部寄りの駆動接触部７６（図５参照）の楕円運動の周期よりも約９０°のずれを持っている。

図８(a) 〜(f) は、それぞれ位相が異なる交番電圧を印加したときの振動子の駆動接触部の楕円振動を模式的に示す図である。尚、同図(a) 〜(f) において、駆動接触部７６に添えて示す円形の矢印の始点と終点は、印加電圧の位相の始点と終点に対応する駆動接触部７６の楕円振動の周期の始点と終点を示している。

図８(a),(b) は、位相がπ／２だけ異なる１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加したときの振動子７０の駆動接触部の楕円振動を模式的に示す図である。図８(a) は図５(a) に示したＡ相電極９８，９９が、Ｂ相電極１０１、１０２よりも、印加される交番電圧の位相がπ／２だけ遅れている場合の動作を示しており、振動子７０の底面の駆動接触部７６は反時計回り方向の回転をしており、他方、上面の駆動接触部７６は時計回り方向の回転をしている。

このように、各駆動接触部７６は、上と下で異なる方向の楕円振動が出現する位置に配置されており、これによって、振動子７０としては同じ方向への駆動力が発生するように構成されている。
また、図８(b) は、Ａ相電極９８，９９が、Ｂ相電極１０１、１０２よりも、印加される交番電圧の位相がπ／２だけ進んでいる場合の動作を示しており、振動子７０の底面の駆動接触部７６は時計回り方向の回転をしており、他方、上面の駆動接触部７６は反時計回り方向の回転をしている。この場合に振動子７０に発生する駆動力は、図８(a) の場合と逆方向になる。

図８(c),(d) は、駆動接触部７６を３個とした場合の振動子において考えられる駆動接触部７６の配置例の一例を示しており、同図(a),(b) の下の連結型駆動接触部の右側の駆動接触部７６を取り除いて、下側の駆動接触部７６を１個のみとした例である。
尚、図８(c),(d) 及び同図(e),(f) に示す振動子７４の内部の構成は、図５(a) 〜(f) に例示した振動子７０の内部構成と同一である。

図８(c),(d) の場合も、右上の駆動接触部７６の楕円回転の位相に対して、左上の駆動接触部７６は、π／２だけ遅れて又は進んで、同一周期で同一方向に回転する楕円運動をしており、左上の駆動接触部７６と左下に１個のみ配置された駆動接触部７６とは同一周期で反対方向に回転する楕円運動をしている。これにより、この場合も振動子７４には３個の駆動接触部７６による同一方向への駆動力が発生している。

図８(e),(f) は、上記同様に駆動接触部７６を３個とした場合の振動子７４において考えられる駆動接触部７６の配置例の他の例を示している。この場合は、同図(a),(b) の振動子７０の上下を逆にして、下となった間隔の広い連結型駆動接触部に代えて、中央に１個のみの駆動接触部７６を設けた構成となっている。

この場合は、振動子７４に印加する交番電圧の位相はπ／４だけ遅らせて又は進ませて印加すると、３個の駆動接触部７６による適正な駆動力を発生させることができる。
このように、振動子本体７５の図７(a),(b) に示した縦振動と屈曲振動とから合成される楕円振動が、４個又は３個の駆動接触部７６を介して図４に(a),(b) に示す２本のガイド軸７７に作用し、その反作用として振動子本体７５が、２本のガイド軸７７に沿って、支持部７８の両立設部７８−２間を進退移動する。これが、本発明における振動波リニアモータの動作原理である。

尚、本実施の形態では、圧電体部が、Ａ相電極９８，９９が配設されるＡ相とＢ相電極１０１、１０２が配設されるＢ相の２個所で構成されているが、圧電体部は２個所と限ることなく、縦振動と屈曲振動を起こさせることができれば３個所以上であってもよい。
また、本例では、振動子７０（又は７４）が、ほぼ直方体形状であるので、このような場合は、縦振動と屈曲振動により上記の駆動力が得られるが、駆動接触部に楕円振動を起こして駆動力を得られるのであれば、振動子は他の形状でもよい。また、１または複数の、同じまたは整数倍の周波数のモードを同時に励起しても、同じような振動運動を得ることができる。

更に、駆動接触部は、振動波リニアモータとして最も高レベルの出力特性が得られる任意の位置、すなわち、振動子７０の最も高レベルの超音波楕円振動が行われる位置に設けられるのが望ましいが、一般には、楕円振動を行うことが駆動の源となるため少なくとも１個以上の駆動接触部では楕円振動が起こっており、少なくとも全ての駆動接触部の部位で生ずる振動による駆動力の総和が０にならないように駆動接触部を配置すればよい。

また、全ての駆動接触部の位置で楕円運動が起こっている必要はなく、単振動または逆方向の振動が起こってもいても、各駆動接触部からの駆動力の総計が０でなく、ある１方向への駆動力となっていればよい。
＜連結部の構成＞
次に、上述したような楕円振動による振動子７０の振動波リニアモータ４６内での２本のガイド軸７７に沿った進退移動力を、第３の移動鏡枠１９の移動駆動力として取り出す構成について説明する。

図９(a) は、上記振動波リニアモータ４６と、第３の移動鏡枠１９との連結方法を説明する斜視図であり、同図(b) は、その連結部のみを取り上げて示す拡大斜視図、同図(c) は、第３の移動鏡枠１９の移動量を検出する磁気センサユニットを示す拡大図である。
図１０(a) は、図９(b) を矢印ｃ方向に見た図、図１０(b) は図９(b) のＡ−Ａ´矢視断面図である。

尚、図９(a) は、図３において振動波リニアモータ４６と第３の移動鏡枠１９を見た図である。また、図９(a) は、振動子７０の斜め左上向う側のピン固設面の中央の図５(a),(d),(e),(f) に示したピン部材取り付け孔１０３から内部に挿通されて固定されている移動出力取出用のピン部材１２０を、分かり易いようにピン固設面側に抜き出して示している。

図９(a) に示すように、第３の移動鏡枠１９は、第３の移動レンズ部１２を保持する鏡枠本体１１６と軸受け部５３−３と、この軸受部５３−３から下方に突設された係合突設部１１７から構成されている。係合突設部１１７のほぼ中央部には、鏡枠本体１１６が光軸Ｏ２に沿って移動する移動方向に並行する方向に長い長孔１１８が穿設されている。

この長孔１１８には（以下、図１０(a),(b) も参照）、移動出力取出用のピン部材１２０を第３の移動鏡枠１９との当接個所（係合突設部１１７の長孔１１８）に付勢する板バネ１１９が図の向う側から係合する。
板バネ１１９は、平らな本体部１１９−１と、この本体部１１９−１の下方から手前と上方に２段に折り曲げられたけ係止部１１９−２と、本体部１１９−１の左横から手前に折り曲げられた付勢部１１９−３とで構成されている。

この板バネ１１９は、その係止部１１９−２が、第３の移動鏡枠１９の長孔１１８が形成されている係合突設部１１７の下端部を向う側から回り込むように挟みつけて係合突設部１１７に係止する。これにより板バネ１１９の本体部１１９−１が長孔１１８の向う側開口面に密着し、付勢部１１９−３が長孔１１８内の所定の位置に向う側から挿入される。

付勢部１１９−３と長孔１１８の左端部間には移動出力取出用のピン部材１２０が挿通されるだけの間隙が形成されている。
第３の移動鏡枠１９の鏡枠本体１１６の向う側の側面１１６−１と、係合突設部１１７の手前側の面との間には、ちょうど振動波リニアモータ４６の振動子７０と、この振動子７０の図５に示したＡ＋電極接続外部端子９８、Ａ−電極接続外部端子９９、Ｂ＋電極接続外部端子１０１、及びＢ−電極接続外部端子１０２に接続されるフレキシブル基板が配置されるだけの空隙が形成されている。

この空隙に振動波リニアモータ４６が配置されたとき、その移動出力取出用のピン部材１２０が、図９(b) に示すように、付勢部１１９−３と長孔１１８の左端部間に形成されている間隙に挿通される。
この係合により、移動出力取出用のピン部材１２０は、長孔１１８内において、第２の光軸Ｏ２方向への動きを禁止され、図９では図示を省略している金属フレーム２３ａに固定配置される振動波リニアモータ４６の振動子７０の第２の光軸Ｏ２方向への移動を忠実に第３の移動鏡枠１９に伝達する。

また、ピン部材１２０は、他方では、上記の係合において、上下の動きには遊びが許されている。この遊びにより、振動子７０と２本のガイド軸７７（７７−１、７７−２）との取り付け時の位置ずれ等が吸収される。
また、これにより、移動出力取出用のピン部材１２０は、上記のように振動子７０の第２の光軸Ｏ２方向への移動の向きと力を第３の移動鏡枠１９に正確に伝達する一方で振動子７０の楕円振動等による上下動は、長孔１１８内における上下動で吸収し、第３の移動鏡枠１９に伝達することはない。

このように、本例では振動子７０と第３の移動鏡枠１９間の連結には、一方で振動子７０に固定され、他方では板バネ１１９の付勢力により第３の移動鏡枠１９鏡枠との当接個所（係合突設部１１７の長孔１１８）に当接するのみの移動出力取出用のピン部材１２０による連結状態を形成して、これにより振動子７０の移動力（駆動力）を第３の移動鏡枠１９の移動に伝達するようにしている。

このように、ピン部材１２０は、振動波リニアモータ４６を或る電子機器、装置等に搭載した場合に、振動子７０の移動駆動力を外部（電子機器内の移動駆動機構、装置内の被移動駆動物）へと伝達するための移動駆動伝達手段である。
また、本例では、振動子７０の中央部、すなわち１次縦振動と２次屈曲振動の共通の節部（それぞれの振動モードにおいて静止している点の近傍）に、振動子７０の移動力（駆動接触部７６の駆動力）を外部に取り出すためのピン部材１２０が固定配置されているが、振動子の振動モードとして他の振動モードまたは振動モードの合成を利用している場合でも、それらの振動モードの共通の節部または振動が極小になる部分にピン部材１２０を配置すれば、振動子の振動を阻害することなく被移動部材へ振動子の移動力を伝達することが可能である。

ところで、前述の図４(b) において、本例における振動波リニアモータ４６は、振動子７０と２つのガイド軸７７は相対的に移動する関係にあると説明した。これを図９で説明すると、図９の場合は固定された支持部７８に対して自走する振動子７０によって、この振動子７０に連結された第３の移動鏡枠１９が移動するが、例えば振動子７０の移動方向の前後の端部を、振動子７０の振動を阻害しない弾性部材で挟持し、この弾性部材を金属フレーム２３ａに固定し、２つのガイド軸７７を保持する支持部を第３の移動鏡枠１９の適宜の部位に形成する。

そうにすれば、振動子７０は固定配置となり、この振動子７０の駆動接触部７６に駆動される２つのガイド軸７７が移動することになり、すなわち２つのガイド軸７７に連結された形の第３の移動鏡枠１９の方が移動するようになる。
そのような構成にすることも可能であり、従って振動子７０と２つのガイド軸７７は相対的に移動する関係にあると説明したものである。ただし、以下の説明では、図９の構成を基本として、振動子７０が２つのガイド軸７７に対し自走すると表現することもある。
＜移動量の検出＞
ところで、図９に示した連結構成において、第３の移動鏡枠１９の係合突設部１１７においては、図の向う側に磁気センサユニット４７の磁気スケール１２１の図では陰になって見えない一端が係合突設部１１７に固定して配設され、磁気スケール１２１の図に見える他端部に対向する位置に、磁気センサユニット４７の磁気センサ１２２が図９では図示を省略している金属フレーム２３ａに固定して配置される。

この磁気センサ１２２の金属フレーム２３ａへの配設は、磁気センサ１２２がセンサ保持枠１２３に嵌め込まれ、このセンサ保持枠１２３を固定する固定板１２４が固定孔１２４−１によって金属フレーム２３ａに固定されることにより磁気センサ１２２が金属フレーム２３ａに固定される。また、このとき磁気スケール１２１を磁気センサ１２２方向に付勢する板バネ部材１２５が同時に固定配置される。

図１１は、図２及び図３に示した磁気センサユニット４７の詳細な構成を、この磁気センサユニット４７が組み付けられる振動波リニアモータ４６と第３の移動鏡枠１９と共に示す一部分解斜視図である。
この磁気センサユニット４７は、図２に示したフォトセンサ７３が第３の移動鏡枠１９の絶対位置を検知した後、その絶対位置からの第３の移動鏡枠１９の移動距離を検出するために設けられる。

図１１に示すように、上述した振動波リニアモータ４６は、図９でも説明したように第３の移動鏡枠１９の鏡枠本体１１６の側面（Ｕ字切欠部５５−３のある側面とは反対側の側面）と係合突設部１１７との間に配置される。そして、この振動波リニアモータ４６は、磁気センサホルダ１２６（センサ保持枠１２３、固定板１２４）と共に、金属フレーム２３ａに固定される。

磁気センサホルダ１２６の固定板１２４には板バネ１２５の係止部１２５−１が係止するように構成されており、磁気センサホルダ１２６のセンサ保持枠１２３には、磁気センサ１２２が保持されている。
磁気センサ１２２にはほぼ中央部に磁気を検出するための検出部１２２−１が形成されている。また、検出部１２２−１の上方から、接着剤１２７により磁気センサ１２２との電気的接続が補強された４本の電極リード線１２８が引き出されている。

また、第３の移動鏡枠１９の軸受部５３−３から上に立設する（図３および図９では見方が上下逆になるため下方に立設する形状で示している）係合突設部１１７から更に所定の段差で外側（図１１では斜め右下方向）に張り出して平面部を形成しているスケール保持部１１７−１には磁気スケール１２１の係止部１２１−１が接着され、これにより磁気スケール１２１はスケール面を磁気センサ１２２の検出部１２２−１に向けてスケール保持部１１７−１に固定される。

この磁気スケール１２１がスケール保持部１１７−１を介して第３の移動鏡枠１９に固定して取り付けられているのに対し、磁気センサ１２２は金属フレーム２３ａに固定され、この金属フレーム２３ａに対し第３の移動鏡枠１９が前述したように２本のガイド軸（６５、６８）に沿って移動可能に配置されていることにより、磁気センサ１２２と磁気スケール１２１も相対的に移動可能に配置されている。

この磁気スケール１２１は、弾性のあるシート材、例えばポリエステル等の樹脂製シートから成り、スケール面側に磁性体を塗布し、この磁性体を一定間隔で磁化したものである。この磁気を磁気センサ１２２が読み取るためには、磁気スケール１２１のスケール面と磁気センサ１２２の検出部１２２−１とが常にできるだけ近接していることが好ましい。

そこで、板バネ１２５が設けられている。すなわち板バネ１２５は、係止部１２５−１から下方に下がって横に鉤型に張り出すバネ部１２５−２を備え、バネ部１２５−２の端部には、磁気スケール１２１側に向けて突設されたドーム状の凸部１２５−３が形成されている。この凸部１２５−３は、磁気センサ１２２の検出部１２２−１に対応する位置に形成されている。

この板バネ１２５の係止部１２５−１が磁気センサホルダ１２６の固定板１２４と共に金属フレーム２３ａに固定されることにより、板バネ１２５の凸部１２５−３が、磁気センサ１２２の検出部１２２−１に対し磁気スケール１２１の係止部１１７−１に固定されない部分すなわち自由端側１２１−２を押圧する。

これにより磁気スケール１２１のスケール面が磁気センサ１２２の検出部１２２−１に摺接しながら相対移動する。このように磁気スケール１２１のスケール面が磁気センサ１２２の検出部１２２−１に接触移動することにより、磁気センサ１２２は、正しく磁気スケール１２１のスケールを読み取ることができる。

上記のように磁気スケール１２１のスケール面の背面を押圧する板バネ１２５の部分がドーム状の凸部１２５−３で形成されているので、磁気スケール１２１のとの摩擦抵抗が極めて小さくて済み、これにより、押圧により発生する抵抗負荷が低滅される。
また、上記の磁気スケール１２１の背面には、表面の滑らかな非磁性の金属箔を貼着するか、あるいは滑らかな樹脂層を形成するようにすることが好ましい。そうすると、板バネ１２５との摩擦による磨耗を低く抑えることができ、装置の寿命を長期に維持することができる。
＜フレキシブル基板＞
次に、この振動波リニアモータ４６の振動子７０の外部電極と駆動回路１１０間に配置されるフレキシブル基板について説明する。

図１２(a),(b) は、上述した振動波リニアモータ４６と、この振動波リニアモータ４６の振動子７０の外部電極と駆動回路１１０に配置されるフレキシブル基板を示す斜視図である。
前述したように（図５(a) 参照）、振動子７０に配設される焼き付け銀より成るＡ相およびＢ相の４つの電極接続外部端子（Ａ＋電極接続外部端子９８、Ａ−電極接続外部端子９９、Ｂ＋電極接続外部端子１０１、及びＢ−電極接続外部端子１０２）は、各内部電極箔の外部接続用の端子９４−１、９５−１、９６−１及び９７−１の突設側の振動子側面でこれら内部電極箔の外部接続用端子と接続されている。

つまり、上記Ａ相およびＢ相の４つの電極接続外部端子は、振動子本体７５の２本のガイド軸７７の軸方向（つまり振動子７０の自走方向）に並行で且つガイド軸７７に対面していない（つまりガイド軸７７が配されていない）２つの側面のうちの一方の側面のみに配置されている。この一方の側面のみに配置されている４つの電極接続外部端子に、フレキシブル基板１３０の電極接続部１３０−１が電気的に接続して配設される。

そして、このフレキシブル基板１３０は、先ず図１２(a) に示すように、電極（Ａ相およびＢ相の４つの電極接続外部端子）に接続された端部（電極接続部１３０−１）から、駆動回路１１０までの配線部１３０−２が、振動子７０の自走方向の前後二方に枝分かれして配置される。また、この二方に枝分かれした配線部１３０−２は、それぞれ同一の幅に形成されている。

この振動波リニアモータ４６は、支持部７８の両端にある立設部７８−２によって、２本のガイド軸７７（７７−１、７７−２）のそれぞれ両端を保持しているが、上記のフレキシブル基板１３０の二方に枝分かれした配線部１３０−２は支持部７８の両端つまり２つの立設部７８−２の近傍で屈曲して中央部に折り返され、その中央部で合流するよう配置されている。

そして、支持部７８の端部である２つの立設部７８−２のうち少なくとも一方の端部（本例では二方の端部とも）に、上記フレキシブル基板１３０の屈曲した配線部１３０−２が振動子７０の自走移動に伴われて屈曲移動する際の進入と退出を許容する開口部７８−３が設けられている。

また、この振動波リニアモータ４６の振動子本体７５は、図５(a) に示したように、上記Ａ相、Ｂ相の電極の近傍の位置にピン部材取り付け孔１０３が形成されているが、このピン部材取り付け孔１０３によって、図９および図１０に示したように、第３の移動鏡枠１９の係合突設部１１７と連結するためのピン部材１２０が振動子７０の自走方向と直交する方向に突設されている。そして、上記のフレキシブル基板１３０はその電極接続部１３０−１に、上記のピン部材１２０の突出を妨げない回避孔１３０−３を備えている。

このように、本例のフレキシブル基板１３０は、その続すべき振動子本体７５の電極接続外部端子が振動子本体７５の２つの側面のうちの一方の側面のみに配置されているので、フレキシブル基板１３０の駆動回路１１０までの配線が一部分に集中でき、したがって、全体の小型化が促進される。

また、支持部７８の端部の立設部７８−２にフレキシブル基板１３０の屈曲する配線部１３０−２が進退可能な開口部７８−３が設けられているので、振動子７０の自走移動に伴なうフレキシブル基板１３０の屈曲移動時の収容空間が拡大され、振動子７０の自走によるフレキシブル基板１３０の屈曲した配線部１３０−２の屈曲変動の負荷が低減されて、振動子７０の自走が、より容易となる。

また、フレキシブル基板１３０の電極接続部１３０−１にピン部材１２０の突出を妨げない回避孔１３−３を備えているので、ピン部材１２０により連結される第３の移動鏡枠１９と振動子７０との間にフレキシブル基板１３０を配置することができ、振動波リニアモータ４６が組み込まれる例えばレンズ装置１などの本体装置の小型化が促進される。

また、このように、自走式の振動子を備えた小型な振動波リニアモータを合焦用レンズの鏡枠駆動源として搭載すれば、静穏なレンズ駆動を行うレンズ装置を提供することが可能となる。
また、この場合、振動波リニアモータのフレキシブル基板の屈曲配線部は、上述したように、振動波リニアモータに連結されて駆動される鏡枠との間に配置されるので、より小型なレンズ装置を提供することが可能となる。

また、図１２(b) に示すように、フレキシブル基板１３０の配線部１３０−２が、２本に枝分かれせず、振動子の進行方向に沿って１本だけ配置される構成でも、小型化に貢献することができる。また、このようにフレキシブル基板１３０の配線部１３０−２を振動子７０の進行方向に沿って１本だけ配置する構成は、後述するように、振動子７０を２個の配設構成としたときに用いると効果的である。

すなわち、２個の振動子のそれぞれ反対側にフレキシブル基板１３０の配線部１３０−２が１本だけ配置されるようにすると、２個の振動子それぞれのフレキシブル基板１３０の配線部１３０−２が相手側に干渉することがないので組み立てが容易となる。

＜二個振動子型振動波リニアモータ＞
図１３(a) は、第２の実施の形態における２個の振動子を有する振動波リニアモータと２つの駆動対象との連結方法を説明する斜視図であり、同図(b) は、その連結部のみを取り上げて示す拡大斜視図である。尚、同図(b) は、図９(b) と同一の構成を示している。また、図１３(a),(b) には、図９(a),(b) と同一構成又は同一機能部分には図９(a),(b) と同一の番号を付与して示している。

図１３(a) に示すように、本例の振動波リニアモータ１３１は、２本のガイド軸７７（７７−１、７７−２）に、図８(e),(f) に示した振動子７４（７４ａ、７４ｂ）が２個挟持されている二個振動子型の振動波リニアモータである。これら２個の振動子７４は、それぞれ個別に図１２(b) に示したようなフレキシブル基板１３０及び電極接続部１３０−１により電気的に駆動回路１１０に接続され、それぞれ独立した動作で個別に駆動される。各振動子７４の駆動方法は図５及び図６で説明した通りである。

また、同図(a) には、これら２個の振動子７４によって、それぞれピン部材１２０、板バネ１１９、及び係合突設部１１７を介して個別に駆動される２つの鏡枠１３２及び鏡枠１３３が示されている。上記の振動子７４ａは鏡枠１３２を駆動し、振動子７４ｂは鏡枠１３３を駆動する。これらの鏡枠の駆動に関しては、図９及び図１０に説明した通りである。

これら２つの鏡枠１３２及び鏡枠１３３のうち鏡枠１３２は、本例のレンズ装置（不図示）において、第３群のレンズ部の鏡枠に対応するものであり、例えば図２、図３又は図９に示した第３の移動鏡枠１９に対応するものといえる。また、鏡枠１３３は、本例のレンズ装置における第２群のレンズ部の鏡枠であるが、本例では図２、図３又は図９に示した第２の移動鏡枠１８とは構成と作用が異なる。

図１４は、本例のレンズ装置における第１群のレンズ部、第２群のレンズ部、及び第３群のレンズ部による動作及び作用を模式的に説明する図である。尚、同図に示す本例のレンズ装置における第１群のレンズ部１３４は固定レンズ部である。
図１４に示すように、固定の第１群のレンズ部１３４に対して、振動波リニアモータ１３１の振動子７４ｂにより駆動される鏡枠１３３の第２群のレンズ部１３２−１は、光軸Ｏ２に沿って直線的に遠近移動して、入射映像のズームを行う、これに対して振動子７４ａによって駆動される鏡枠１３２の第３群のレンズ部１３３−１は、第２群のレンズ部１３２−１の直線的な遠近移動に対応して直線的に遠近移動を行うのではなく、ズームの大きさに応じて、光軸Ｏ２に沿って第２群のレンズ部１３２−１から離れ、又は接近して、撮像素子１４への適正なフォーカスを行う。

もちろん、ズーム、フォーカスを行う際、固定の第１群が必ずしも必要とは限らない。また、第２群、第３群の働きは、レンズ設計により逆になることもあり得る。また、これ以外に適当な位置に固定群を追加する構成も可能である。
＜三個駆動接触部型振動子＞
ここで、本例における２個の振動子７４が、３個の駆動接触部を有する構成となっている理由を説明する。

図１５は、振動波リニアモータを２個の振動子構成とした場合に各振動子７４ａ及び７４ｂをそれぞれ４個の駆動接触部を有する構成とすることに有利性が得られないことを説明する図である。
通常、２個の振動子７４（７４ａ、７４ｂ）の高さ、平行度（上下からガイド軸７７−１及び７７−２を当てたときの、２本のガイド軸７７−１及び７７−２の高さとその平行度）は、一般的に厳密に一致している訳ではない。

したがって、２個の振動子７４を設置したとき、１個の振動子７４に４箇所の駆動接触部７６を持つように設計しても、実際には、同図に示すように、間隔の狭い配置となっている側の２箇所の駆動接触部７６（同図の例では上のガイド軸７７−１側の駆動接触部７６）のうちいずれか１個の駆動接触部７６に、ガイド軸７７との間にそれぞれｈ又はｈ´の間隙が生じる。

つまり１個の振動子７４に４箇所の駆動接触部７６を持つように設計しても、常に３箇所でしか接触していない。したがって、最初から図８(c) 〜(d) に示したような３個の駆動接触部７６を持つ振動子７４や、図１３(a) に示した振動子７４（７４ａ、７４ｂ）にしたほうが、構造の単純化になり、低コスト化、小型化に有利である。

図１６(a) 〜(d) は、３個の駆動接触部を持つ振動子の各種の構成例を示す図である。同図(a),(b) は振動子７４（７４ａ、７４ｂ）の上側に２個の駆動接触部７６、下側に１個の駆動接触部７６を備えた構成を示し、同図(c),(d) には、振動子７４の下側に２個の駆動接触部７６、上側に１個の駆動接触部７６を備えた構成を示している。

ここで、下のガイド軸７７−２（以下、単に可動シャフトという）の両端部を下から上に押し付勢している螺旋バネ８３（図４(a),(b) も参照）の押し付勢力が同等であるとして、図１６(a) に示す両螺旋バネ８３間の中心位置ｆを押圧力が均衡する位置とみなし、これを押圧均衡位置ｆということにする。

もし、２個の螺旋バネ８３の押し付勢力が不同であるときは、梃子の原理により、上記の押圧均衡位置ｆは、押し付勢力の強い螺旋バネ８３の方へ移動することになる。本例では、押圧均衡位置ｆが可及的に可動シャフトの中心位置に一致するように２個の螺旋バネ８３の押し付勢力を予め調整するようにする。

一般に押圧が均衡する位置とは、可動シャフトの１点を押して、２本のシャフトの間隔を広げ、所定の押圧力に達したときに、全ての押圧力のトルクバランスが均衡し、２本のシャフトが平行を保つ位置である。
図１６(a) では、可動シャフト側の、それぞれ１個の駆動接触部７６は、振動子７４の中央よりも可動シャフトの押圧均衡位置ｆ側に寄っており、同図(b) では、同じく可動シャフト側のそれぞれ１個の駆動接触部７６は、可動シャフトの押圧均衡位置ｆに対して振動子７４の中央から遠のいた位置に配置されている。これらは、いずれも図８(c),(d) に示した振動子７４の構成と同一である。

また、図１６(c) は、同図(a) の２個の振動子７４をそれぞれ上下を逆にして配置したものであり、同図(d) は、同図(b) の個の振動子７４をそれぞれ上下を逆にして配置したものである。これらの図１６(a) 〜(d) に示す４通りの構成の他に、図８(e),(f) 又は図１３(a) に示した１個のみ配置された側の駆動接触部７６が、振動子７４の中央に位置する構成で、２通りの構成が考えられる。
＜振動子の走行範囲の制限＞
ところで、上記の図１６(a),(b) の構成において、特に同図(a) の構成において、例えば右側の振動子７４が、左方に走行駆動されて走行方向前端部が押圧均衡位置ｆを越えると、左方の振動子７４に可動シャフトとの接触不良の生じる虞がある。

図１７は、そのような２個ある振動子７４の一方の振動子７４に可動シャフトとの接触不良が発生する場合を示す図である。同図に示すように、右方の振動子７４ａが電圧を印加駆動されて左方に走行し、可動シャフトに接触している１個のみの駆動接触部７６が押圧均衡位置ｆを越えて左方の領域に入り込むと、つまり押圧均衡位置ｆの片側（同図の例では左側）にのみ全ての駆動接触部７６が集中すると、同図に示すように可動シャフトの右方が上に、左方が下に、それぞれ大きく傾くことになる。

このように可動シャフトが傾くと、左方の振動子７４ｂの下側の１個のみの駆動接触部７６が可動シャフトとの接触から離隔した後、自重で落下して１個のみの駆動接触部７６が可動シャフトに当接するものの、落下によって傾いた左側の振動子７４ｂの上側の２個の駆動接触部７６のいずれかが上のガイド軸７７−１との接触から外れることになる。最悪の場合は２個とも外れて左側の振動子７４ｂが、二本のガイド軸７７−１、７７−２から離脱する虞もある。また、左側の振動子７４ｂが、右に走行した場合も同様のことが起こる可能性がある。

図１８(a),(b),(c) は、上記のような振動子と可動シャフトとの接触不良の発生を防止する二個振動子型の振動波リニアモータの構成を示す図である。
同図(a) に示す振動波リニアモータ１３１−１は、２個の振動子の下側の１個のみの駆動接触部７６の配置構成が、図１６(a) に示した２個の振動子の配置構成と同じ配置であるものを示している。

この構成において、支持部７８の基部７８−１の中央から上向きに突設されたストッパ１３５が配置される。ストッパ１３５は上端が可動シャフトの外径に合わせて切り込まれており、切り込み残された先端部が、左右の振動子７４ａ、７４ｂの下側の１個のみの駆動接触部７６に当接するように形成されている。同図(a) は、右側の振動子７４ａの下側の１個のみの駆動接触部７６が、ストッパ１３５に、いままさに当接せんとしているところを示している。

このように支持部７８の基部７８−１の中央に立設されたストッパ１３５の位置は、押圧均衡位置ｆであり、ストッパ１３５に下側の１個のみの駆動接触部７６が当接して停止することにより、常に押圧均衡位置ｆの左右に、可動シャフトに接触する駆動接触部７６が存在することになり、これによって、図１７に示したような振動子と可動シャフトとの接触不良の発生を防止することができる。

図１８(b) に示す振動波リニアモータ１３１−２は、２個の振動子の下側の１個のみの駆動接触部７６の配置構成が、図１６(b) に示した２個の振動子の配置構成と同じ配置であるものを示している。
この場合は、ストッパ１３５に当接する下側の１個のみの駆動接触部７６の配置が、可動シャフトの押圧均衡位置ｆに対して振動子７４の中央から遠のいた位置に配置されているから、その分だけ、図１８(a) の場合よりも、振動子７４ａ又は７４ｂは、押圧均衡位置ｆから反対側に入り込むことができる。すなわち、２個の振動子７４ａ及び７４ｂの走行範囲を広くすることができる。

図１８(c) は、同じように支持部７８の基部７８−１の中央から上向きにストッパ１３６を突設させて配置したものであるが、この場合は、ストッパ１３６の切り込み残された先端部が、振動子７４ａまたは７４ｂの走行方向の端面に当接するだけの長さに形成されている。これにより、この場合は、振動子７４ａまたは７４ｂは、走行方向の端面がストッパ１３６に当接することによって停止する。

この構成は、２個の振動子７４ａ及び７４ｂの走行範囲が最も狭くなるが、２個の振動子７４ａ及び７４ｂの走行方向の端面の中間にストッパ１３６が介在しているので、例えば工場からの出荷時や、ユーザが使用を休止しているときなどに、何らかの衝撃で２個の振動子７４ａ、７４ｂがぶつかり合って損傷するなどの虞がない。

尚、図１８(a),(b) の構成の場合でも、２個の振動子７４ａ及び７４ｂの走行方向の端面に、緩衝部材を貼り付けて置くようにすれば、上記のような虞はなくなる。
＜二個振動子型の振動子駆動方法＞
ところで、上記のような振動波リニアモータを使用する例えばデジタルカメラ等の携帯型電子機器では、電源には電池を使用するが、一般に、このような電源に電池を使用する装置において、大きな電流を流すと電池の内部抵抗のため電圧降下が生じる。電圧降下が生じると、通常、内部の回路において一定電圧以上でないと動作しない回路が存在するから、このような回路が動作しなくなる虞がある。したがって、特に携帯型装置においては、装置全体の制御に支障をきたさないように、電圧降下を引き起こすような大電流の使用は避けることが好ましい。

そこで、本例においては、２個の振動子７４ａ及び７４ｂを、片方ずつ、又は交互に駆動して、瞬間的に流れる電流を小さくする。一般に、振動波リニアモータの駆動の動作は極めて強力で且つ高速であるので、２個それぞれを片方ずつ又は交互に駆動しても、ユーザの感覚的には、その機能的作用は同時に駆動した場合と大差なく、例えば図１３及び図１４で説明した構成の場合、ユーザは、断続的にでなく、連続的でスムーズにズームを行っている感覚で装置を使用することができる。

図１９は、上記２個の振動子７４ａ及び７４ｂを駆動するタイミングチャートである。本例では、同図に示すように、２個の振動子７４ａ及び７４ｂを同時に駆動するのではなく、それぞれ片方ずつ、又は交互に駆動するようにする。つまり２個の振動子７４ａ及び７４ｂを同時には決して駆動しないようにする。これにより、上述したように、瞬間的に流れる電流を小さくすることができる。

また、このように使用する電流が小さいと、配線抵抗によって焼き切れる恐れがない程度に配線を細く形成することができる。配線が細くなれば、フレキシブル基板１３０及び電極接続部１３０−１を、より小型にできるだけでなく、制御回路の構成も小型化することができ、装置全体の構成を小型化することができる。

(a) は第１の実施の形態における振動波リニアモータを搭載したレンズ装置を示す外観斜視図、(b) は(a) に示すレンズ装置のＡ−Ａ´矢視断面を(a) の矢印ａ方向から見たレンズユニット各部の概略の構成を示す図である。 レンズ装置を上方から見た分解斜視図である。 レンズ装置を天地を逆にして下方から見た分解斜視図である。 (a) は一実施の形態における超音波リニアモータの分解斜視図、(b) はその組み立て上がり状態を示す斜視図である。 (a) は振動波リニアモータの振動子の正面図、(b) はその側面図、(c) は(a),(b) に示す振動子の圧電体シートと電極配置を示する図である。 振動波リニアモータを駆動制御する駆動回路を示す図である。 (a),(b) は振動波リニアモータの振動子本体の超音波楕円振動を模式的に説明する斜視図である。 (a) 〜(f) はそれぞれ位相が異なる交番電圧を印加したときの振動子の駆動接触部の楕円振動を模式的に示す図である。 (a) は振動波リニアモータと第３の移動鏡枠との連結方法を説明する斜視図、(b) はその連結部のみを取り上げて示す拡大斜視図、(c) は第３の移動鏡枠の移動量を検出する磁気センサユニットを示す拡大図である。 (a) は図９(b) を矢印ｃ方向に見た図、(b) は図９(b) のＡ−Ａ´矢視断面図である。 磁気センサユニットの詳細な構成を磁気センサユニットが組み付けられる振動波リニアモータと第３の移動鏡枠と共に示す一部分解斜視図である。 (a) は振動波リニアモータとこの振動波リニアモータの振動子の外部電極と駆動回路間に配置される枝分かれフレキシブル基板を示す斜視図、(b) は一本配置のフレキシブル基板を示す斜視図である。 (a) は第２の実施の形態における二個振動子型の振動波リニアモータと２つの駆動対象との連結方法を説明する斜視図、(b) はその連結部のみを取り上げて示す拡大斜視図である。 第２の実施の形態の振動波リニアモータを用いるレンズ装置における第１群のレンズ部、第２群のレンズ部、及び第３群のレンズ部による動作及び作用を模式的に説明する図である。 第２の実施の形態の振動波リニアモータにおける二個振動子型の構成の場合に各振動子を４個の駆動接触部を有する構成とすることに有利性が得られないことを説明する図である。 (a) 〜(d) は第２の実施の形態としての振動波リニアモータにおける３個の駆動接触部を持つ振動子の各種の構成例を示す図である。 ２個の振動子の一方の振動子に可動シャフトとの接触不良が発生する場合を示す図である。 (a),(b),(c) は第２の実施における振動子２個型の振動波リニアモータの接触不良の発生を防止する構成を示す図である。 二個振動子型の振動波リニアモータの２個の振動子を駆動するタイミングチャートである。

符号の説明

１ レンズ装置
２ 回路基板
８ 第１の固定レンズ部
９ 第１の移動レンズ部
１１ 第２の移動レンズ部
１２ 第３の移動レンズ部
１３ 第２の固定レンズ部
１４ 撮像素子
Ｌ１ プリズム一体化レンズ
Ｌ２、Ｌ９ 固定レンズ
Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８ 移動レンズ
１５ 第１の固定鏡枠部
１５−１ 切欠部
１６ 第２の固定鏡枠部
１７ 第１の移動鏡枠
１８ 第２の移動鏡枠
１８−１ 切欠部
１９ 第３の移動鏡枠
１９−１ 切欠部
１９−２ 突設部
２１ 絞り位置（シャッタ位置）
２２ 主固定鏡枠
２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ） 金属フレーム
２４ 接着剤溜まり部
２５ ズーム用シャフトカム
２６（２６ａ、２６ｂ） 細径部
２７ ギア
２８ 軸受嵌合孔
２９ 軸受
３１ 凸部
３２ 付勢板バネ
３２−１ 曲がり足部
３２−２ 止め切片
３２−３ 付勢バネ部
３３ 切欠部
３４ 凸部
３５ ズーム用モータユニット
３６ 減速ギア列
３７ ギア軸固定部
３８ 止め板固定部
３９ 位置決め孔
４１ 止め孔
４２ 絞り・シャッタユニット
４３ 絞り・シャッタ部
４４、４５ ロータリーソレノイド
４６ 振動波リニアモータ
４７ 磁気センサユニット
４８ 磁気センサホルダ
４９ 磁気センサ
５１ 磁気スケール
５２ 付勢バネ
５３（５３−１、５３−２、５３−３） 軸受部
５４（５４−１、５４−２、５４−３） ガイド孔
５５（５５−１、５５−２、５５−３） Ｕ字切欠部
５６ 前端部外面
５７ 側面部
５８ 段差部
５９ 光反射部材
６１（６１−１、６１−２） カムフォロア
６２ 光反射部材
６３（６３−２、６３−３） 凸部
６４（６４−１、６４−２） ガイド軸支持孔
６５ 第１のガイド軸
６６ 圧縮バネ
６７ ガイド軸支持孔
６８ 第２のガイド軸
６９ 開口部
７０ 振動子
７１ フォトセンサ取付孔
７２、７３ フォトセンサ
７４（７４、７４ａ、７４ｂ） 振動子
７５ 振動子本体
７６（７６−１、７６−２） 駆動接触部
７７（７７−１、７７−２） ガイド軸
７８ 支持部
７８−１ 基部
７８−２ 立設部
７８−３ 開口部
７９ 固定軸受孔
８１ 軸受長孔
８２ 凸部
８３ 螺旋バネ
８４ 抜け止めピン
８５ ピン固定溝
８６ 圧電体シート
８７ 圧電体シート層
８８ 弾性体シート
８９ 弾性体シート層
９１ 絶縁体シート
９２ 平板部
９３ 連結型駆動接触部
９４ Ａ＋内部電極箔
９４−１ 外部接続用の端子
９５ Ｂ−内部電極箔
９５−１ 外部接続用の端子
９６ Ａ−内部電極箔
９６−１ 外部接続用の端子
９７ Ｂ＋内部電極箔
９７−１ 外部接続用の端子
９８ Ａ＋電極接続外部端子
９９ Ａ−電極接続外部端子
１０１ Ｂ＋電極接続外部端子
１０２ Ｂ−電極接続外部端子
１０３ ピン部材取り付け孔
１０５ 圧電体
１０６ 振動子本体主要部
１０７ 振動子本体部品
１０８ 弾性体部
１０９ ＡＦ（オートフォーカス）回路
１１０ 駆動回路
１１１ ＣＰＵ（central processing unit）
１１２ 発信回路
１１３ ９０°移相回路
１１４−１、１１４−２、１１４−３ ＡＭＰ（増幅器）
１１５ カウンタ
１１６ 鏡枠本体
１１７ 係合突設部
１１７−１ スケール保持部
１１８ 長孔
１１９ 板バネ
１１９−１ 本体部
１１９−２ 係止部
１１９−３ 付勢部
１２０ ピン部材
１２１ 磁気スケール
１２１−１ 係止部
１２１−２ 自由端側
１２２ 磁気センサ
１２２−１ 検出部
１２３ センサ保持枠
１２４ 固定板
１２４−１ 固定孔
１２５ 板バネ部材
１２５−１ 係止部
１２５−２ バネ部
１２５−３ 凸部
１２６ 磁気センサホルダ
１２７ 接着剤
１２８ 電極リード線
１３０ フレキシブル基板
１３０−１ 電極接続部
１３０−２ 配線部
１３０−３ 回避孔
１３１、１３１−１、１３１−２、１３１−３ 二個振動子型の振動波リニアモータ
１３２、１３３ 鏡枠
１３２−１ 第２群のレンズ部
１３３−１ 第３群のレンズ部
１３４ 第１群のレンズ部
１３５、１３６ ストッパ

Claims (17)

1. 圧電体部を含んで構成される振動子本体と、該振動子本体の対向する２面のそれぞれに少なくとも１つ設けられた駆動接触部とをそれぞれ有する２つの振動子と、
   前記２つの振動子を、前記駆動接触部を介して狭持する２つの規制部材と、
   該２つの規制部材の一方を他方に向けて付勢し、前記２つの規制部材と前記駆動接触部との間で押圧力を発生させる押圧手段と、
   を備え、
   前記振動子本体への電圧印加により発生する振動を前記駆動接触部が駆動力に変換することにより、前記２つの振動子と前記２つの規制部材とが相対的に移動することを特徴とする振動波リニアモータ。
2. 前記振動子各々は、前記駆動接触部を３個有することを特徴とする請求項１に記載の振動波リニアモータ。
3. 前記振動子の前記３つの駆動接触部のうち１つのみが設けられている側の駆動接触部は前記２つの振動子ともに前記２つの規制部材のうちの同じ規制部材に接触するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の振動波リニアモータ。
4. 前記一方の規制部材を固定して保持すると共に、前記他方の規制部材を前記押圧手段により押圧される方向に移動可能に保持する保持部材をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の振動波リニアモータ。
5. 前記振動子の前記３つの駆動接触部のうち１つのみが設けられている側の駆動接触部は前記２つの振動子ともに前記２つの規制部材のうちの前記保持部材に固定して保持されている前記規制手段に接触するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の振動波リニアモータ。
6. 前記振動子の前記３つの駆動接触部のうち１つのみが設けられている側の駆動接触部は前記２つの振動子ともに前記２つの規制部材のうちの前記保持部材により前記押圧方向に移動可能に保持されている規制手段に接触するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の振動波リニアモータ。
7. 少なくとも１つの前記振動子の移動範囲を制限するストッパを有することを特徴とする請求項１または４に記載の振動波リニアモータ。
8. 前記ストッパは、前記保持部材により前記押圧方向に移動可能に保持されている規制手段の押圧力の均衡位置を中心にして分割される２つの範囲に前記２つの振動子の移動範囲を振り分けることを特徴とする請求項７に記載の振動波リニアモータ。
9. 前記規制手段の前記押圧力の均衡位置は、前記振動子の移動方向において前記規制手段の略中央の位置であることを特徴とする請求項８に記載の振動波リニアモータ。
10. 前記ストッパは、前記２つの振動子それぞれの駆動接触部が１つのみ設けられている側の前記駆動接触部の移動範囲を、前記押圧力の均衡位置を中心にして分割される２つの範囲に振り分けることを特徴とする請求項８に記載の振動波リニアモータ。
11. 前記ストッパは、前記振動子の前記１つのみが設けられている側の前記駆動接触部に所定の位置で当接して、前記振動子の移動範囲を規制することを特徴とする請求項１０に記載の振動波リニアモータ。
12. 前記規制手段の前記押圧力の均衡位置は、前記振動子の移動方向において前記規制手段の略中央の位置であることを特徴とする請求項１０に記載の振動波リニアモータ。
13. 前記２つの振動子間において、同一の前記規制手段に接触する前記駆動接触部同士の最も短い距離よりも、前記１つのみ設けられている側の前記駆動接触部同士の距離のほうが長いことを特徴とする請求項１０に記載の振動波リニアモータ。
14. 前記２つの振動子間において、前記１つのみ設けられている側の前記駆動接触部同士は前記振動子の移動方向に関して互いに対称な位置に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の振動波リニアモータ。
15. 前記２つの振動子は、片方ずつ駆動されることを特徴とする請求項１に記載の振動波リニアモータ。
16. 前記２つの振動子は、交互に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の振動波リニアモータ。
17. 圧電体部を含んで構成される振動子本体と、該振動子本体の対向する２面のそれぞれに少なくとも１つ設けられた駆動接触部とをそれぞれ有する２つの振動子と、
    前記２つの振動子を、前記駆動接触部を介して狭持する２つの規制部材と、
    該２つの規制部材の一方を他方に向けて付勢し、前記２つの規制部材と前記駆動接触部との間で押圧力を発生させる押圧手段と、
    を備え、
    前記振動子本体への電圧印加により発生する振動を前記駆動接触部が駆動力に変換することにより、前記２つの振動子と前記２つの規制部材とが相対的に移動する振動波リニアモータを駆動する方法において、
    前記２つの振動子を片方ずつ駆動することを特徴とする振動波リニアモータの駆動方法。

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