CN104796035A - 直线振动波马达 - Google Patents

Abstract

一种直线振动波马达，其被构造成将驱动力施加到光学装置的镜筒，该直线振动波马达包括：振子，其能够被操作以激励振动；被接触构件，其接触所述振子，所述振子被配置为在激励所述振动时相对于所述被接触构件沿所述驱动力的方向移动；振子支撑体，其被固定到所述镜筒并且被构造成支撑所述振子；加压构件，其能够被操作以使所述振子压靠所述被接触构件；单元盖构件，其具有沿所述驱动力的方向延伸的开口；以及单元基座构件，所述被接触构件和所述单元盖构件被固定于所述单元基座构件，其中，所述加压构件能够经由所述开口从所述振子支撑体拆下和经由所述开口安装于所述振子支撑体。

Description

直线振动波马达

技术领域

本发明涉及振动波马达，特别涉及包括能够被组入光学装置中的直线超声波马达等的直线振动波马达(linear vibration-wave motor)单元。

传统上已知此类型的直线振动波马达中的如下技术：通过向被构造成在施加了高频电压时周期振动的振子加压并使振子与滑动构件接触从而驱动滑动构件。

背景技术

然而，在日本特开2006-187114号公报所公开的传统技术中，部件被直接组入光学装置的镜筒中。为此，仅能确保在实际负载状态下的特性，而不能确认直线振动波马达单元等的无负载特性。很有可能出现品质问题。

发明内容

本发明提供一种确保了单品性能的、品质稳定的直线振动波马达。

根据本发明的一个方面，提供一种直线振动波马达，其将驱动力施加到光学装置的镜筒，该直线振动波马达包括：振子，其能够被操作以激励振动；被接触构件，其接触所述振子，所述振子被配置为在激励所述振动时相对于所述被接触构件沿所述驱动力的方向移动；振子支撑体，其被固定到所述镜筒并且被构造成支撑所述振子；加压构件，其能够被操作以使所述振子压靠所述被接触构件；单元盖构件，其具有沿所述驱动力的方向延伸的开口；以及单元基座构件，所述被接触构件和所述单元盖构件被固定于所述单元基座构件，其中，所述加压构件能够经由所述开口从所述振子支撑体拆下和经由所述开口安装于所述振子支撑体。

本发明能够实现更好地确保单品性能的、品质稳定的直线振动波马达。

从下面参照附图对实施方式的说明，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1A是示出根据本发明的直线超声波马达的俯视图。

图1B是示出根据本发明的直线超声波马达的主视图。

图2A是沿着图1A中的线2A-2A截取的截面图。

图2B是沿着图2A中的线2B-2B截取的截面图。

图3是沿着图1A中的线3-3截取的截面图。

图4是示出组入了根据本发明的直线超声波马达的镜筒的主要部分的截面图。

具体实施方式

现在，将参照附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1A和图1B示出作为根据本发明的直线振动波马达的实施方式的直线超声波马达1的外观，该直线超声波马达1起到作为用于诸如透镜用镜筒等的光学装置的聚焦驱动源的作用且施加驱动力。图1A是俯视图，图1B是主视图。

图2A和图2B是示出直线超声波马达1的主要部分的截面图。图2A作为沿着图1中的线2A-2A截取的截面图示出与对镜筒的驱动力的方向垂直的截面。图2B示出了沿着图2A中的线2B-2B截取的截面图。未示出除了振子、连接构件、振子支撑构件和移动板以外的构件。

图3是示出直线超声波马达1的主要部分的截面图。图3作为沿着图1A中的线3-3截取的截面图示出了相对于对镜筒的驱动力的方向的截面。

直线超声波马达1包括振子101、被结合部101a、连接构件102、压电元件103、被接触构件104、振子支撑构件105、螺钉106、加压板107和弹性构件108。

振子101包括被结合部101a、压接部101b和振动板101c。被结合部101a通过焊接等被固定到连接构件102的具有矩形框形状的结合部102a(参照图2B)。注意，连接构件102的形状不受特别限定，只要振子101被固定即可。压电元件103通过公知的粘合剂等被固定到振子101。压电元件103被设定为使得当施加作为高频驱动电压的高频电压时激励超声波振动，并且振子101的振动板101c在与对镜筒的驱动力的方向一致的长度方向上及在与驱动力的方向垂直的方向一致的横向方向上共振。结果，如图3所示，形成于振子101的压接部101b的末端产生了椭圆运动R。通过改变施加到压电元件103的高频电压的频率或相位，使椭圆运动R的转动方向和椭圆比率适当地改变以产生期望的椭圆运动R。因此，通过与作为振子101的配合部件的被接触构件104的摩擦力产生对镜筒的驱动力。也就是说，被接触构件104沿对镜筒的驱动力的方向延伸，并且振子101自身可沿着镜筒的光轴(垂直于图2A的纸面的方向且是图3的纸面上的左右方向)在对镜筒的驱动力的方向上前后移动。

在图中，振子101所固定的连接构件102的螺合部102b通过螺钉106固定到振子支撑构件105的安装位置。在本发明中，振子支撑构件105、连接构件102和螺钉106构成了振子支撑体。加压板107被构造成经由后面将说明的弹性构件108对压电元件103进行加压和保持。

直线超声波马达1还包括加压弹簧111、弹簧支撑构件112和弹簧基座构件117。

加压弹簧111介于弹簧支撑构件112和弹簧基座构件117之间。加压弹簧111与弹簧支撑构件112和作为加压构件安装部的弹簧基座构件117一起构成作为加压构件的加压弹簧单元110。弹簧支撑构件112的末端大径部112a在低压力下收纳于弹簧基座构件117的装配部117a。在组装之后，可以抵抗着加压弹簧111的弹簧力维持单元状态。卡口突部117b形成于弹簧基座构件117的外径部的周向上的多个部位处。在组合状态(incorporation state)下，形成于振子支撑构件105的卡口接合部105b在加压方向上限定卡口突部117b的位置。因此，弹簧支撑构件112的末端加压部112b通过加压弹簧111的加压力经由加压板107和弹性构件108产生使振子101压靠被接触构件104的压紧力。换言之，加压弹簧111的加压力的施压或脉冲力通过加压部112b经由加压板107和弹性构件108施加给被接触构件104。

直线超声波马达1还包括移动板113、滚动球114(也就是，球轴承)、单元盖构件115和单元支撑构件116。

移动板113通过诸如粘合或螺合等的公知方法被固定到振子支撑构件105的抵接部105a，并且构成引导构件的一部分。移动板113具有多个V形槽113a(作为第一引导部的第一槽)，V形槽113a中收纳有作为滚动构件的滚动球114以沿光轴方向引导振子支撑构件105(参照图4)。单元盖构件115通过公知的螺钉115c等被固定到作为单元基座构件的单元支撑构件116。单元盖构件115也构成上述引导构件的一部分。通过将滚动球114收纳于形成在面对移动板113的V形槽113a位置处的V形槽115a(作为第二引导部的第二槽)中，可以将振子支撑构件105支撑为在对镜筒的驱动力的方向上能够前后移动。注意，V形槽是具有V形截面的槽，并且例如是具有如下斜面的槽：槽宽度随着距表面的深度的增加而减小。

在上述配置中，加压弹簧单元110具有公知的卡口结构。因此，即使在直线超声波马达1的组装完成之后，也能够将加压弹簧单元110从直线超声波马达1拆下以及将加压弹簧单元110安装到直线超声波马达1。开口115b形成于单元盖构件115，使得振子支撑构件105在可动范围内可通过被形成为沿对镜筒的驱动力的方向延伸的开口115b拆装。也就是说，开口115b在与开口115b平行且与对镜筒的驱动力的方向垂直的方向上的宽度比加压弹簧单元110的弹簧基座构件117的最大长度大。加压弹簧在整个可移动区域内可被更换以调节加压力，而无需更换其他部件。即使直线超声波马达在任意移动区域中的性能变化，也可以在该区域中设定合适的加压力。

在图1A中根据本发明中的直线超声波马达的俯视图中，相同的附图标记表示与上述部件相同的部分。如上所述，单元盖构件115具有能够使加压弹簧单元110组入振子支撑构件105的移动范围内的开口115b。

在组合状态下，如图2A所示，振子支撑构件105和一体构成的移动板113具有在单元支撑构件116和单元盖构件115之间的如下间隙。首先，间隙A产生于图2A中的上部的移动板113和单元盖构件115之间。在下部，间隙B产生于图2A中的振子支撑体的螺钉106和单元支撑构件116之间。间隙A可以是移动板113和单元盖构件115之间在由加压弹簧单元110加压的方向上的最大间隙。间隙B可以是振子支撑体与单元支撑构件116或被接触构件104之间在由加压弹簧单元110加压的方向上的最大间隙。在该实施方式中，间隙A、间隙B和滚动球114的直径D之间的关系被设定成满足：

直径D>(间隙A+间隙B)

在加压弹簧单元110被拆卸的状态下，图2A中振子支撑构件105可向下移动间隙B的距离。在该状态下，产生在移动板113和单元盖构件115之间的间隙的宽度等于(间隙A+间隙B)的值。如上所述，(间隙A+间隙B)的宽度与滚动球的直径D之间的关系被设定为满足“直径D>(间隙A+间隙B)”。因此，即使在加压弹簧单元110被拆下的状态下，滚动球114也可以维持马达单元不会从V形槽113a和115a掉出所必需的结构。结果，可维持马达单元的必需结构而不用考虑加压弹簧单元的安装/拆卸状态。这防止了在组装工作期间滚动球从单元掉出并且需要再次移除单元盖构件以便重新布置滚动球的问题。即使如上所述需要更换加压弹簧，也可以维持直线超声波马达的结构，这飞跃性地改善了组装工作。

图4是主要部分的截面图，也是示出直线超声波马达单元被组入光学装置的透镜用镜筒4的状态的侧视图。即使在图4中，相同的附图标记也表示与上述实施方式中的部分相同的部分。

镜筒4包括直线超声波马达1、第一透镜支撑构件401、第一透镜402、第三透镜支撑构件403、第三透镜404、第二透镜支撑构件405、第二透镜406和引导杆407。

第一透镜支撑构件401支撑第一透镜402。第三透镜支撑构件403支撑第三透镜404。第三透镜支撑构件403的外周部与筒状部403a对应，并且第三透镜支撑构件403在末端403b处通过螺钉(未示出)等被紧固到第一透镜支撑构件401。上述直线超声波马达单元所固定的单元收纳部403c形成于筒状部403a的外周部分，并且通过公知的螺钉等被可拆装地固定。保持第二透镜406的第二透镜支撑构件405被配置于筒状部403a的内周。作为聚焦透镜的第二透镜通过根据本发明的直线超声波马达1沿着光轴C(参照图4)前后移动。此时，由于以使得公知的引导杆407和轴承405a能够相对滑动的方式收纳第二透镜支撑构件405，所以第二透镜可沿着光轴前后移动。可通过振子支撑构件105的接合销105c与振子支撑构件105的被接合部405b之间的接合或通过公知的齿条与接合销来连结第二透镜支撑构件405和振子支撑构件105。

如上所述，在根据本发明的直线超声波马达中，直线超声波马达1被形成为如图1A至图3所示的状态的单元，并且该单元被安装到图4中的光学装置的镜筒4。在将直线超声波马达1安装到镜筒4之前，可以评估直线超声波马达1的单体特性。

与在诸如透镜等的光学元件被组入并且施加了载荷的状态下评估直线超声波马达的特性、且基于该结果来调整性能的背景技术文献中所公开的技术相比，该形式能够实现可靠得多的调整。

在该配置中，作为加压构件的加压弹簧单元110在直线超声波马达的振子101的整体移动范围内是可拆装的。因此，能够改变在各区域中的加压力、评估直线超声波马达的特性并且基于这些结果调整最佳加压力。因此，实现了具有稳定特性的直线超声波马达。

在这种方式下，作为根据本发明的振动波马达的直线超声波马达在确保了单品性能的状态下作为单元被组入光学装置的镜筒中。光学装置的镜筒的品质也稳定。

已经详细地说明了作为根据本发明的振动波马达的直线超声波马达单元以及组入了直线超声波马达单元的光学装置的镜筒的具体示例。然而，本发明不限于上述实施方式，本发明能够在不背离权利要求的范围内进行各种变形。

本发明能够广泛地应用到诸如数字照相机或数字摄像机等的光学装置。

虽然已经参照实施方式说明了本发明，但是，应该理解，本发明不限于所公开的实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有这种变型、等同结构和功能。

Claims (4)

1.一种直线振动波马达，其被构造成将驱动力施加到光学装置的镜筒，该直线振动波马达包括：

振子，其能够被操作以激励振动；

被接触构件，其接触所述振子，所述振子被配置为在激励所述振动时相对于所述被接触构件沿所述驱动力的方向移动；

振子支撑体，其被固定到所述镜筒并且被构造成支撑所述振子；

加压构件，其能够被操作以使所述振子压靠所述被接触构件；

单元盖构件，其具有沿所述驱动力的方向延伸的开口；以及

单元基座构件，所述被接触构件和所述单元盖构件被固定于所述单元基座构件，

其中，所述加压构件能够经由所述开口从所述振子支撑体拆下和经由所述开口安装于所述振子支撑体。

2.根据权利要求1所述的直线振动波马达，其中：

所述振子支撑体包括移动板，该移动板包括沿所述驱动力的方向延伸的第一引导部；

所述单元盖构件包括第二引导部，该第二引导部位于与所述第一引导部面对的位置；并且所述马达还包括被保持在所述第一引导部和所述第二引导部之间的球轴承；

所述球轴承的直径大于所述移动板和所述单元盖构件之间在由所述加压构件加压的方向上的最大间隙以及所述单元基座构件与所述被接触构件中的一方和所述振子支撑体之间在由所述加压构件加压的方向上的最大间隙之和。

3.根据权利要求2所述的直线振动波马达，其中：

所述第一引导部和所述第二引导部是V形槽。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的直线振动波马达，其中：

所述直线振动波马达是超声波马达并且所述振子能够被操作以激励超声波振动。