CN103296920A - 振动体保持机构、超声波马达以及透镜驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种振动体保持机构、超声波马达及透镜驱动装置,该振动体保持机构能在防止振动体的振动引起的共振的产生的同时,适宜地保持振动体,使振动体可产生稳定的振动。为实现该目的,采用了如下振动体保持机构,该振动体保持机构具有振动体、和将该振动体以自由振动的方式容纳并保持在内部的保持构件,用于将振动体的振动力向外部输出,其特征在于,该振动体具有容纳在保持构件中的方柱状的躯干部和设置于该躯干部的一端侧且向保持构件的外侧突出设置的振动输出部,该保持构件具有由沿着构成该振动体的躯干部的四个侧面隔开规定的间隔平行配置的壁面构成的振动体容纳部,和在构成该振动体容纳部的壁面的内面抑制该振动体产生的振动向该壁面传递的共振防止装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种保持超声波马达的振动体的振动体保持机构。
背景技术
超声波马达通过使振动体以规定的频率和时刻产生一个固有的超声波振动或者不同的两个固有的超声波振动,而在该振动体的振动输出部产生椭圆等的旋转运动、往复运动,并将该运动传递到与振动输出部接触的转子等被驱动体,对该被驱动体进行驱动。该超声波马达具有以下这样的特征:可实现低速高扭矩,肃静性能优越,适于小型轻量化。因此,作为以照相机的自动对焦功能、扫描型电子显微镜为首的要求精密定位的各种各样的可动机构的驱动源被广泛应用。
超声波马达的振动体以可微振动的状态被保持构件等保持,使得该振动体的振动难以传递到超声波马达的基础构件等周边构件。作为该振动体的保持方法,例如本申请人所提出的日本国申请特开2010-206907号公报(专利文献1)中公开的振动马达单元采用了由振子保持件(振动体保持件)保持振子(振动体)的结构,其中该振子保持件(振动体保持件)由不同于振动马达的基础构件的别的构件构成。具体而言,在专利文献1中,在由具有槽状的容纳部的框体构成的振子保持件的容纳部内,以容纳振子的状态保持该振子可伸缩以及在期望的方向上振动。
另外,日本国申请的专利第4878378号公报(专利文献2)中公开了如下结构:在振动体的上表面以及振动体的节点的位置附近设置支承构件,利用该支承构件对振动体进行加压,由此来保持压电马达的振动体。
但是,在专利文献1的结构中,由于部件精度的偏差等,有时在振动体保持件的保持部与振动体之间会产生微小间隙,而不能利用该保持部来抑制振动体的振动不均。另外,在专利文献2的结构中,由于是利用保持构件的加压来压迫振动体,因此振动体与位于该振动体的下表面的摩擦构件之间的摩擦力会增大。其结果,会有对振动体施加振动时的振动体与摩擦构件之间的滑动被抑制,而妨碍与振动体的振动输出部的期望的运动相关联的振动的可能。而且,如上所述,由于振动体与摩擦构件之间的滑动被抑制,因此该振动体的振动容易传递到摩擦构件或基础构件等周边构件。由此,振动体的振动被放大并传递到摩擦构件或基础构件等周边构件,有可能使这些摩擦构件或基础构件等产生共振。
发明内容
本发明的目的在于提供一种振动体保持机构、超声波马达以及透镜驱动装置,该振动体保持机构能在防止由振动体的振动引起的共振产生的同时适宜地保持振动体,使振动体能产生稳定的振动。
本发明人进行锐意研究的结果,通过采用以下的振动体保持机构、超声波马达以及透镜驱动装置,实现了上述目的。
本发明的振动体保持机构,包括振动体和将该振动体容纳并保持在内部并使其自由振动的保持构件,其特征在于,该振动体具有容纳于保持构件中的四方柱状的躯干部,和设置在该躯干部的一端侧并向保持构件的外侧突出设置的振动输出部,该保持构件具有由沿着构成该振动体的躯干部的四个侧面隔开规定的间隔平行配置的壁面构成的振动体容纳部,和在构成该振动体容纳部的壁面的内面抑制该振动体产生的振动向该壁面传递的共振防止装置。
另外,本发明的振动体保持机构,优选所述共振防止装置是,在构成所述保持构件的所述振动体容纳部的壁面上,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置转动体的装置。
另外,本发明的振动体保持机构,优选所述共振防止装置是,在构成所述保持构件的所述振动体容纳部的壁面上,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件和转动体,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置转动体的装置。
另外,本发明的振动体保持机构,优选所述共振防止装置是,在构成所述保持构件的所述振动体容纳部的壁面上,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件和转动体,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件和转动体的装置。
另外,本发明的振动体保持机构,优选作为所述弹性构件使用圆锥弹簧材料。
本发明的超声波马达,其特征在于,使用上述振动体保持机构,并且,为了将设置于所述一端侧的振动输出部压接于被驱动体,所述四方柱状的振动体具有用于将另一端侧的面向该一端侧按压的施力装置。
本发明的透镜驱动装置,是摄像装置的透镜驱动装置,其特征在于,使用了上述超声波马达。
发明的效果
本发明的振动体保持机构,通过在构成振动体容纳部的壁面内面具有抑制振动体产生的振动向该壁面传递的共振防止装置,能够将振动体的振动保持在适宜的状态。特别是,利用共振防止装置,能够有效防止振动体的振动被传递到振动体容纳部的壁面的问题。其结果是能够防止以下问题:振动体的振动经由振动体保持机构被放大并传递到装载该振动体保持机构的基础构件或者在该基础构件上设置的周边构件等,这些构件产生共振,从而对超声波马达的驱动等带来不良影响。
本发明的超声波马达,由于如上所述那样具有能够在防止由振动体的振动引起的共振产生的同时保持振动体在适宜的状态下可振动的振动体保持机构,因此能够提供没有振动不均且驱动效率高的超声波马达。另外,本发明的透镜驱动装置,由于具有上述驱动效率高的超声波马达,因而能够实现消耗电力的降低,并且实现高精度的透镜移动控制。
附图说明
图1是示出本发明的振动体保持机构的一个实施方式的平面图。
图2是示出振动体的形状的示意图。
图3是示出从箭头方向观察图1的振动体保持机构的沿X-X线的截面的状态的图。
图4(a)和图4(b)是示出弹性构件的外观形状的示意图。
图5是示出圆筒状体的转动体的配置实例的图。
图6是示出振动体保持机构的形状的示意图。
图7是示出振动体保持机构的形状的另一个示意图。
图8是示出振动体保持机构的形状的又一个示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的振动体保持机构、超声波马达以及透镜驱动装置的优选实施方式进行说明。另外,在此首先声明本发明并不限于图示的方式。
本发明的振动体保持机构是用于保持超声波马达的振动体的机构。超声波马达通过使振动体振动而使该振动体的振动输出部产生运动,并将该运动传递至被驱动体来作为驱动被驱动体用的驱动力。图1是示出本发明的振动体保持机构1的一个实施方式的平面图。图1所示的振动体保持机构1,是将具有本发明的振动体保持机构1的超声波马达10适用于使摄像装置的透镜移动用的透镜驱动装置30的一个例子。该实施方式的透镜驱动装置30是使光学对焦用的对焦透镜沿着光轴方向移动的驱动源,在该对焦透镜的外周配置超声波马达10。在下面的说明中,主要使用图1所示的形式进行说明。
[振动体保持机构]
首先,针对本发明的振动体保持机构1的结构进行说明。振动体保持机构1用于保持超声波马达10的振动体2,包括有振动体2、在其内部容纳并保持该振动体2自由振动的保持构件3。
振动体:在本发明的振动体保持机构1中,其特征在于,振动体2具有:容纳于保持构件3中的四方柱状的躯干部21、设置在该躯干部21上并突出设置于保持构件3外侧的振动输出部22。图2是示出对振动体2从上表面侧观察时的形状的一个例子的平面图。振动体2使用了与未图示的电极连接的多个压电元件20。如图2所示,本实施方式的超声波马达10,作为振动体2,躯干部21呈大致矩形平板状,在该躯干部21的一端21a侧具有突起状的振动输出部22。
从而当向与压电元件20连接的各电极分别施加规定的交流电压时,躯干部21产生沿着图2的箭头A方向伸缩的运动(线性纵向振动)和箭头B方向的弯曲振动。而通过使各电极的频率一致,并且使相位相差规定量,对线性纵向振动和弯曲振动进行合成,能够使振动输出部22产生椭圆运动、水平往复运动等期望的运动。本实施方式的超声波马达10,在振动体2的振动输出部22的点P,产生椭圆运动。
具体而言,将振动体2的振动输出部22的点P,作为使该输出部22产生的运动的中心点,在将与通过该输出部22的中心点P且与被驱动体6和输出部22相抵接的抵接面垂直相交的线作为基准线L的情况下,在该基准线L上对躯干部21的纵向振动和弯曲振动进行合成,变换成输出部22的椭圆运动。
该振动体2以如下方式被配置,即,在躯干部21的一端21a侧设置的振动输出部22与被驱动体6相抵接,且加压机构7与该躯干部21的另一端21b侧的面相抵接,该加压机构7是将该躯干部21的该另一端21b侧的面向该躯干部21的一端21a侧按压的施力装置。另外,针对被驱动体6以及加压机构7,之后进行详细说明。
保持构件:本发明的振动体保持机构1的保持构件3的特征在于,具有:振动体容纳部,其由沿着构成振动体2的躯干部21的四个侧面隔开规定的间隔平行配置的壁面构成;共振防止装置,其在构成该振动体容纳部的壁面的内侧抑制振动体2产生的振动向壁面传递。
图3是从箭头方向观察图1中的振动体保持机构1的沿X-X线的截面的图。保持构件3的振动体容纳部31由两端开口的矩形筒状的框体构成,在内部形成用于容纳振动体2的躯干部21的空间。利用相关结构,振动体2以躯干部21的一端21a侧的面和另一端21b侧的面露出的状态容纳在振动体容纳部31内。在图1以及图3所示的本实施方式中以如下方式构成:振动体2的躯干部21的设置振动输出部22的一端21a侧的面及其周边和振动输出部22的相反侧的另一端21b侧的面露出,其它的面大致被构成振动体容纳部31的壁面覆盖。
构成该振动体容纳部31的四个壁面(即上壁面32、下壁面33以及两侧壁面36、37),以在内部容纳振动体2的躯干部21的状态,沿着构成振动体2的躯干部21的四个侧面(即上表面21c、下表面21d以及两侧面21e、21f)隔开规定的间隔平行配置。
共振防止装置:本发明的振动体保持机构1的特征在于,在构成振动体2的躯干部21的四个侧面(21c、21d、21e、21f)和与该侧面的外周存在规定的间隔而设置的、构成振动体容纳部31的四个壁面(32、33、36、37)之间具有共振防止装置。该共振防止装置用于抑制振动体2产生的振动向振动体容纳部31的壁面传递。在该基本的技术思想的基础上,作为本发明的振动体保持机构1所具有的共振防止装置,存在以下的装置。下面,将本发明的振动体保持机构1所具有的共振防止装置称为“第一共振防止装置”、“第二共振防止装置”、“第三共振防止装置”来大致区分。
“第一共振防止装置”:第一共振防止装置是在构成保持构件3的振动体容纳部的壁面中,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置转动体。
“第二共振防止装置”:而第二共振防止装置是在构成保持构件3的振动体容纳部的壁面中,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件以及转动体,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置转动体。
“第三共振防止装置”:另外,第三共振防止装置是在构成保持构件3的振动体容纳部的壁面中,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件以及转动体,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件以及转动体。
在此,针对上述各共振防止装置中共同的构成要素“弹性构件”和“转动体”进行说明。
“弹性构件”:首先针对“弹性构件”进行说明。弹性构件由橡胶、弹簧、弹性树脂成分等弹性材料构成,是对振动体2的躯干部21施加按压力的构件。图4(a)和图4(b)是用于说明弹性构件的形状的示意图。如图4(a)所示,弹性构件4以如下方式构成:从一端面41向着另一端面42逐渐变窄的形状,包含有将一端面41的中心点与另一端面42的中心点连接起来的中心线4L的截面形状相对于中心线4L呈线对称。作为该弹性构件4的外形,例如可以是圆锥台形状、四棱台形状等,但特别是若是圆锥体形状,稳定的保持振动体2的躯干部21的效果好,因而优选。而且,若考虑制造成本、安装稳定性等,作为弹性构件4优选使用图4(b)所示那样的弹簧材料。
弹性构件4以如下方式配置:在构成保持构件3的振动体容纳部31的壁面设置的作为该弹性构件4的容纳部的凹部内,弹性构件4的一端面41与该凹部的底面面接触。因此,优选弹性构件4的一端面41与该凹部的底面呈大致相同形状。这样,通过使弹性构件4的一端面41的形状与凹部的底面的形状大致相同,使得安装弹性构件4时的定位变得容易,另外,在安装弹性构件4之后,能使该弹性构件4难以产生位置偏移。
另外,优选地,弹性构件4配置在前述的中心线4L与振动体2的基准线L呈大致90度的位置,从而能够对振动体2的躯干部21垂直地施加按压力。而且,为了不妨碍与振动输出部22的椭圆运动相关联的使弹性体2产生的振动,优选弹性构件4配置在成为该振动的节点的位置处。另外,如后述的第二共振防止装置或者第三共振防止装置那样,在以转动体抵接在弹性构件4的另一端面42的方式配置的情况下,优选以不产生位置偏移等而使另一端面42与转动体稳定地抵接配置的方式设定另一端面42的面积。
“转动体”:接着,针对转动体进行说明。转动体是为了抑制振动体2的振动向振动体容纳部31的壁面传递的问题而设置的。即,振动体2是为了防止因上述弹性构件4的按压力使得弹性构件4的躯干部21被压迫而产生的问题(具体而言,阻碍与振动输出部22的椭圆运动相关联的振动体2的振动、向基础构件9等周边构件传递振动、产生共振等)而设置的。
该转动体被设置成在构成保持构件3的振动体容纳部31的壁面设置的作为转动体的容纳部的凹部内可转动。作为该转动体,可使用具有刚性的球状体或者如图5所示那样的圆筒状体50等构件,但特别优选如本实施方式所示那样使用球状体。这样,通过使用球状体作为转动体,能够不妨碍振动体2的前述的线性纵向振动以及弯曲振动而效率良好地变换成振动输出部22的椭圆运动。
在此,使用附图对上述的各共振防止装置进行详细说明。首先,使用图6和图7说明具有第一和第二共振防止装置的振动体保持机构的一个实施方式。图6是示出对图1的振动体保持机构1从侧面侧观察时的配置的示意图,图7是示出对振动体保持机构1从上表面侧观察时的配置的示意图。如图6和图7所示,该实施方式的振动体保持机构1,在构成保持构件3的振动体容纳部31的上下壁面32、33之间具有第一共振防止装置,在侧壁面36、37之间具有第二共振防止装置。
针对具体的结构,首先,对在构成保持构件3的振动体容纳部31的壁面中的一对相向的上下壁面32、33之间设置的第一共振防止装置进行说明。如图6所示,在保持构件3上,在振动体容纳部31的上壁面32的内面设置两处的凹部34,在下壁面33的内面设置四处的凹部35。这两处凹部34是在振动体容纳部31的上壁面32上,从与振动体2的上表面21c相向的该上壁面32的内面向着上侧形成的円筒状的凹陷。两凹部34以与前述的振动体2的基准线L平行、直线状排列的方式配置。
另外,凹部35是在振动体容纳部31的下壁面33上,从与振动体2的下表面21d相向的该下壁面33的内面向着下侧形成的方筒状、大致角锥状或者大致圆锥状的凹陷。如图7所示,凹部35是将相对于振动体2的基准线L与在前述的上壁面32设置的凹部34呈线对称的位置作为中心点C,在从该中心点C向着两侧等间隔分开、且在通过中心点C相对于基准线L的角度呈90度的中心线3L的位置上分别一个个配置。另外,在上述的上壁面32的凹部34配置弹性构件4,在下壁面33的凹部35分别配置转动体5。
另外,以弹性构件4的一端面41与凹部34的底面(上表面)相抵接且另一端面42与振动体2的躯干部21的上表面21c相抵接的方式配置。另外,转动体5以如下方式配置:在被配置于凹部35中的状态下,其上端部与振动体2的躯干部21的下表面21d点接触。由此,振动体2的躯干部21在上下方向上通过与弹性构件4的另一端面42的抵接以及仅与转动体5的接点的抵接而被保持。即,振动体2通过弹性构件4而从上方向被按压,该按压力由设置在成为承受面侧的下表面21d的转动体5来承受。
这种情况下,当振动体2进行与振动输出部22的椭圆运动相关联的期望的振动时,对应于该振动,转动体5在凹部35内转动,因此振动体2的动作不易受到弹性构件4的按压力的妨碍。由此,利用转动体5的转动,振动体2的期望的振动不会被抑制而能有效地将该振动变成振动输出部22的椭圆运动。另外,利用转动体5,振动体2的振动难以传递到保持构件3。由此,能够防止振动体2的振动被放大并传递到保持构件3及基础构件9等周边构件而使这些构件产生共振的问题。
接着,针对在构成保持构件3的振动体容纳部31的壁面中的一对相向的侧面壁36、37之间设置的第二共振防止装置进行说明。如图7所示,在振动体容纳部31的一侧的侧壁面36的内面设置两处凹部38,在另一侧的侧壁面37的内面设置两处凹部39。在一侧的侧壁面36设置的两处凹部38,是在振动体容纳部31的一侧的侧壁面36上,从与振动体2的侧面21e相向的该侧壁面36的内面向着外面侧形成的凹陷。两凹部38以与前述振动体2的基准线L平行、直线状排列的方式配置。
另外,形成于另一侧的侧壁面37的两处凹部39,是在振动体容纳部31的侧壁面37上,从与振动体2的侧面21f相向的该侧壁面37的内面向着外面侧方向形成的凹陷。两凹部39与上述凹部38同样地以与前述振动体2的基准线L平行、直线状排列的方式配置。而且,两凹部39分别设置在相对于振动体2的基准线L与凹部38呈线对称的位置处。而在一侧的侧壁面36的凹部38配置弹性构件4和转动体5,在另一侧的侧壁面37的凹部39分别配置转动体5。
并且以如下方式配置:弹性构件4的一端面41与凹部38的底面相抵接,另一端面42与转动体5相抵接,与该转动体5的抵接于弹性构件4的另一端面42的面相反侧的面和振动体2的侧面21e点接触。另外,配置于凹部39的转动体5以如下方式配置:在配置于该凹部39的状态下,其侧面与振动体2的躯干部21的侧面21f点接触。由此,振动体2的躯干部21在侧面方向上通过仅与转动体5点接触而被保持。即,振动体2在侧面方向上,从一侧面21e侧经由转动体5,承受弹性构件4的按压力,并由设置于成为承受面侧的另一侧面21f的转动体5来承受。
在这种情况下,当振动体2进行与振动输出部22的椭圆运动相关联的期望的振动时,对应于该振动,与两侧面21e、21f点接触的转动体5在各凹部38、39内转动,因此振动体2的动作不易受到弹性构件4的按压力(加压)的妨碍。由此,利用转动体5的旋转,振动体2的期望的振动不会被妨碍而能变成振动输出部22的椭圆运动。另外,利用转动体5,振动体2的运动难以传递到保持构件3。由此,能够防止振动体2的振动被放大并传递到保持构件3以及基础构件9等周边构件而使这些构件产生共振的问题。
如上所述,该实施方式所示的振动体保持机构1,振动体2在上下方向上由第一共振防止装置来保持,侧面方向由第二共振防止装置来保持。由此,能够防止振动体2的振动引起的共振的产生,同时适宜地保持振动体2,而使振动体2产生稳定的振动。因此,能够防止给超声波马达10的驱动等带来不良影响的问题。
另外,上述的本实施方式中的共振防止装置、各凹部的配置、形状,仅是本发明的一个例子,本发明并不限于该实施方式。例如,本实施方式中,在振动体2的上下方向上设置第一共振防止装置,在侧面方向上设置第二共振防止装置,但也可以在上下方向上设置第二共振防止装置,在侧面方向上设置第一共振防止装置也是没有问题的。另外,代替这些装置,设置下面详述的第三共振防止装置也是有效的。
接着,针对第三共振防止装置,使用图8的振动体保持机构1的示意图进行说明。如图8所示,第三共振防止装置是在振动体容纳部31的一侧的侧壁面36的内面设置两处凹部38,在另一侧的侧壁面37的内面设置两处凹部40。设置于一侧的侧壁面36的两处凹部38,是在振动体容纳部31的一侧的侧壁面36上,从与振动体2的侧面21e相向的该侧壁面36的内面向着外面侧形成的凹陷。两凹部38以与前述的振动体2的基准线L平行、直线状排列的方式配置。
另外,形成于另一侧的侧壁面37的两处凹部40,是在振动体容纳部31的侧壁面37上,从与振动体2的侧面21f相向的该侧壁面37的内面向着外面侧方向形成的凹陷。两凹部40与上述的凹部38同样地以与前述的振动体2的基准线L平行、直线状排列的方式配置。而且,两凹部40分别设置在相对于振动体2的基准线L与凹部38呈线对称的位置处。而在一侧的侧壁面36的凹部38配置弹性构件4和转动体5,在另一侧的侧壁面37的凹部40,与凹部38同样地配置弹性构件4和转动体5。
并且以如下方式配置:弹性构件4的一端面41与凹部38的底面相抵接,另一端面42与转动体5相抵接,该转动体5中与抵接于弹性构件4的另一端面42一侧的面相反侧的面,接触于振动体2的侧面21e。另外,配置于凹部40的弹性构件4和转动体5以如下方式配置:弹性构件4的一端面41与该凹部40的底面相抵接,另一端面42与转动体5相抵接,该转动体5中与抵接于弹性构件4的另一端面42一侧相反侧的面,点接触于振动体2的侧面21f。由此,该实施方式的振动体2的躯干部21在侧面方向上通过仅与转动体5点接触而被保持。即,两侧面21e、21f从两侧经由转动体5承受弹性构件4的按压力,并且由两侧的转动体5承受来自相反一侧的按压力。
在这种情况下,当振动体2进行期望的振动时,与该振动相应地,与两侧面21e、21f点接触的转动体5在各凹部38、40内转动,因此振动体2的动作不易受到从两侧按压的弹性构件4的按压力的妨碍。由此,利用转动体5的旋转,振动体2的期望的振动不会被妨碍而能变成振动输出部22的运动。另外,利用转动体5,振动体2的振动难以传递到保持构件3。由此,能够防止振动体2的振动被放大并传递到保持构件3及基础构件9等周边构件而使这些构件产生共振的问题。
[超声波马达]
接着,针对具有上述的振动体保持机构1的超声波马达10的结构进行说明。超声波马达10具有四方柱状的振动体2、被驱动体6、加压机构7、和加压源8。另外,振动体2的结构如上所述,因此在此省略详细的说明,下面针对其它的构成构件进行说明。
被驱动体6通过振动体2的振动输出部22的椭圆运动,被驱动进行旋转。如图1所示的本实施方式的被驱动体6具有转子61、轴62、驱动力输出部63。
转子61的外形形状呈大致圆柱状,以振动体2的振动输出部22压接于该转子61的外周面的方式配置。转子61被安装在基础构件9上,并且能以轴62为中心旋转。驱动力输出部63也与转子61同样被设置成能以轴62为中心进行旋转。
根据该结构,当转子61旋转时,与该转子61的旋转同步,驱动力输出部63进行旋转。具体而言,当振动体2的振动输出部22进行期望的运动时,利用该振动输出部22与转子61的摩擦力,转子61旋转。而与转子61的旋转同步,驱动力输出部63也旋转。未图示的对焦透镜驱动机构连接在该驱动力输出部63上,作为透镜驱动装置30的驱动源发挥作用。另外,被驱动体6可以是由超声波马达10直接驱动的驱动对象物本身,也可以是向驱动对象物传递驱动力的间接构件。
接着,针对加压机构7进行说明。加压机构7是用于将设置于振动体2的一端21a侧的振动输出部22压接在前述的被驱动体6的转子61上的施力装置。即,为了将振动体2的振动输出部22压接在被驱动体6的转子61上,本发明的超声波马达10具有用于将振动体2的另一端21b侧的面向一端21a侧按压的施力装置。
如图1所示,本实施方式的加压机构7具有加压源8、加压传递构件71、和加压修正部72。加压源8由簧圈构成,被配置在与振动体2相分离的位置处。该簧圈的一端的端部81被固定在基础构件9上,另一端的端部82与加压传递构件71相连接。
加压传递构件71是用于将加压源8的加压力传递到振动体2的构件。本实施方式的加压传递构件71呈臂状。而该臂状的加压传递构件71经由支承轴15被安装在基础构件9上,并被设置成能够以该支承轴15为中心进行旋转。该加压传递构件71设置有用于与加压源8连接的加压源连接部73。而通过该加压源连接部73与加压源8相连接,由此对加压源连接部73施加箭头D方向的作用力,并以支承轴15为中心进行转动。由此,向加压源连接部73的与振动体2相向的端部施加接近振动体2方向的作用力。其结果是,在加压机构7上产生将振动体2向被驱动体6侧按压的力。
另外,前述的加压修正部72用于对加压传递构件71的按压力相对于振动体2的另一端21b侧的面的角度进行修正,从而以规定的角度对振动体2施加压力。该加压修正部72由工程塑料构成,在与振动体2相抵接的抵接位置以自由转动的方式设置。如图1所示,该加压修正部72配置在加压传递构件71与振动体2的另一端21b侧的面之间。由此,能对加压传递构件71的按压力相对于振动体2的另一端21b侧的面的角度进行修正,从而以规定的角度对振动体2施加压力。其结果是,能够将振动体2以适宜的角度稳定地压接于被驱动体6侧。
这样,本发明的超声波马达10,由于具有上述的振动体保持机构1,因此能够防止由振动体2的振动引起的共振的产生,同时保持振动体2在适宜的状态下可振动,所以不会发生振动不均,而能实现驱动效率的提高。另外,本发明的透镜驱动装置30,由于如上所述使用驱动效率良好的超声波马达10,因此能够同时实现消耗电力的降低和高精度的透镜驱动控制,所以适合作为对焦透镜驱动装置的驱动源。另外,如上所述,在本实施方式中,将具有本发明的振动体保持机构的超声波马达作为适用于对焦透镜驱动装置的驱动源的情况进行了说明。但是本发明并不限于适用于这样的对焦透镜驱动装置,也可以适用于其它的驱动装置等中。例如,将具有本发明的振动体保持机构的超声波马达作为使用于光学变焦的变焦透镜移动的变焦透镜驱动装置的驱动源来使用也是有效的。
产业上的可利用性
本发明的振动体保持机构,能在防止振动体的振动引起的共振的产生的同时,抑制与输出效率的低下、输出误差相关联的不必要的振动从而在可进行期望的振动的状态下适宜地保持超声波马达的振动体。因此,具有该振动体保持机构的超声波马达,驱动效率高,并且驱动控制能力优良。所以,如电影摄影用的照相机那样,在期望变焦、对焦的敏捷性的透镜驱动装置中也发挥效果。另外,由于驱动效率良好,若使用于电池式的照相机等的透镜驱动装置中,则能够实现使用时间的提高。
Claims (7)
1.一种振动体保持机构,包括振动体和将该振动体容纳并保持在内部并使其自由振动的保持构件,其特征在于,
该振动体具有容纳于保持构件中的四方柱状的躯干部,和设置在该躯干部的一端侧并向保持构件的外侧突出设置的振动输出部,
该保持构件具有由沿着构成该振动体的躯干部的四个侧面隔开规定的间隔平行配置的壁面构成的振动体容纳部,和在构成该振动体容纳部的壁面的内面抑制该振动体产生的振动向该壁面传递的共振防止装置。
2.如权利要求1所述的振动体保持机构,其中,所述共振防止装置,在构成所述保持构件的所述振动体容纳部的壁面上,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置转动体。
3.如权利要求1所述的振动体保持机构,其中,所述共振防止装置,在构成所述保持构件的所述振动体容纳部的壁面上,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件和转动体,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置转动体。
4.如权利要求1所述的振动体保持机构,其中,所述共振防止装置,在构成所述保持构件的所述振动体容纳部的壁面上,在一对相向的内壁面中的一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件和转动体,在另一侧的内壁面设置凹部,并在该凹部配置弹性构件和转动体。
5.如权利要求1或2所述的振动体保持机构,其中,作为所述弹性构件,使用了圆锥弹簧材料。
6.一种超声波马达,其特征在于,使用权利要求1或2所述的振动体保持机构,并且,为了将设置于所述一端侧的振动输出部压接于被驱动体,所述四方柱状的振动体具有用于将另一端侧的面向该一端侧按压的施力装置。
7.一种透镜驱动装置,是摄像装置的透镜驱动装置,其特征在于,使用了权利要求6所述的超声波马达。
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