CN109980986A - 振动型马达、镜头设备和电子装置 - Google Patents

振动型马达、镜头设备和电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109980986A
CN109980986A CN201811396257.8A CN201811396257A CN109980986A CN 109980986 A CN109980986 A CN 109980986A CN 201811396257 A CN201811396257 A CN 201811396257A CN 109980986 A CN109980986 A CN 109980986A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vibration
oscillator
motors
types
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811396257.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109980986B (zh
Inventor
大泽一治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN109980986A publication Critical patent/CN109980986A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109980986B publication Critical patent/CN109980986B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
    • H02N2/0055—Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
    • H02N2/006—Elastic elements, e.g. springs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/06—Drive circuits; Control arrangements or methods
    • H02N2/065—Large signal circuits, e.g. final stages
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
    • H02N2/0015—Driving devices, e.g. vibrators using only bending modes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
    • H02N2/0055—Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
    • H02N2/0065—Friction interface
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

振动型马达、镜头设备和电子装置。振动型马达(1)包括：振子(111)，其包括压电元件(111a)、接触部(111c)和保持部(111d)，所述振子产生第一振动和第二振动；摩擦构件(112)，其与所述振子的所述接触部摩擦接触；保持构件(113)，其保持所述振子的所述保持部；以及施力构件(114)，其对所述振子的所述保持部施加朝向所述保持构件的力，满足以下条件：A3/A1<A4/A2，其中，A1和A2分别是在所述振子未被所述保持构件保持的状态下在所述第一振动和所述第二振动中所述接触部的振幅，A3和A4分别是在所述振子未被所述保持构件保持的状态下在所述第一振动和所述第二振动中所述保持部的振幅。

Description

振动型马达、镜头设备和电子装置
技术领域
本发明涉及能够用于相机的镜筒等的振动型马达。
背景技术
振动型马达是具有高输出和静音性的紧凑型马达，并且例如用于单镜头反光相机的可更换镜头中的透镜驱动。
日本特开2011-254587号公报公开了一种振动型驱动设备，其中在振子中产生了两种振动模式以在振子的突起中产生椭圆运动，并且该运动被转换为用于驱动被驱动物体的驱动力。日本特开2011-254587号公报中公开的振子被设计成使得保持部在两种振动模式中都成为具有较小振动的节点。在保持作为节点的保持部情况下，对振动模式的影响小，并且状态的共振频率变化小。尽管振动型驱动设备的驱动特性根据两种振动模式之间的共振频率差而变化，但日本特开2011-254587号公报的振动型驱动设备被设计成使得保持部是节点以抑制保持振子时的频率变化，从而抑制驱动特性的变化。
在日本特开2011-254587号公报中公开的振动型驱动设备中，如果振子形状的变化小，则两种振动模式之间的共振频率差的变化小，并因此能够抑制驱动特性的变化。
然而，如果两种振动模式之间的共振频率差因为由较大的差等引起的振子形状的变化而变化，则存在驱动特性的变化增大的可能性。
发明内容
本发明提供一种能够减小驱动特性的变化的振动型马达、镜头设备和电子装置。
作为本发明的一个方面的振动型马达包括：振子，其包括压电元件、接触部和保持部，所述振子构造成产生第一振动和第二振动；摩擦构件，其构造成与所述振子的所述接触部摩擦接触；保持构件，其构造成保持所述振子的所述保持部；以及施力构件，其构造成对所述振子的所述保持部施加朝向所述保持构件的力，并且满足预定条件。
作为本发明的另一方面的振动型马达包括：振子，其包括压电元件、接触部和保持部，所述振子构造成产生第一振动和第二振动；摩擦构件，其构造成与所述振子的所述接触部摩擦接触；保持构件，其构造成保持所述振子的所述保持部；以及施力构件，其构造成对所述振子的所述保持部施加朝向所述保持构件的力，其中，所述保持部设置于是所述第一振动的节点并且不是所述第二振动的节点的位置处。
作为本发明的另一方面的镜头设备包括振动型马达和构造成被振动型马达驱动的光学系统。
作为本发明的另一方面的电子装置包括振动型马达和构造成被振动型马达驱动的物体。
从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1A和图1B是第一实施方式中的振动型马达的分解立体图。
图2A至图2F是第一实施方式中的振动型马达的振动模式的说明图。
图3A至图3C是第一实施方式中的振动型马达的振子保持方法的说明图。
图4A至图4C是第一实施方式中的振动型马达的特性图。
图5A和图5B是第二实施方式中的振动型马达的分解立体图。
图6A至图6C是第二实施方式中的振动型马达的振子保持方法的说明图。
图7A和图7B是第三实施方式中的摄像设备的构造图。
图8是第四实施方式中的镜头设备的截面图。
图9A至图9C是作为比较例的振动型马达的特性图。
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式。
(第一实施方式)
首先，参照图1A和图1B，将说明本发明的第一实施方式中的振动型马达的构造。图1A和图1B是振动型马达1的分解立体图，并且图1A和图1B示出了从不同方向观察振动型马达1的情况。例如，振动型马达1能够用于驱动需要小型且高功率马达的摄像设备的镜筒中的透镜，但本发明不限于此。
振动型马达1包括振子111、摩擦构件112、保持振子111的保持构件(振子保持构件)113、以及对振子111和摩擦构件112进行保持和加压的加压单元。加压单元包括诸如加压构件115、加压板116、缓冲构件117、可动架118、引导构件119、基部构件120、滚动构件121和紧固构件122等的多个部件。可动架118形成有槽118a，引导构件119形成有槽119a，并且可动架118的槽118a和引导构件119的槽119a将滚动构件121夹在中间。
下面，参照图2A至图2F，将说明振动型马达1的振子111的振动模式。图2A至图2F是振动型马达1的振子111的振动模式的说明图。图2A和图2B是振动型马达1的振子111的立体图。振子111通过粘贴例如板状压电元件111a和弹性构件111b而形成，弹性构件111b包括两个突起(接触部)111c和保持部111d。压电元件111a例如是PZT(锆钛酸铅)，弹性构件111b例如是诸如不锈钢的金属。摩擦构件112与振子111的突起111c摩擦接触。当对压电元件111a施加适当的交流电压时，随着接触部与摩擦构件112接触，能够在突起111c的末端产生椭圆运动。
在本实施方式中，振子111能够通过产生第一振动和第二振动来进行椭圆运动。第一振动为突起111c在振动型马达1的驱动方向(X轴方向)上移位的振动。第二振动为突起111c在与驱动方向正交的方向上、即在与摩擦构件112的接触突起111c的接触面正交的方向(Z轴方向)上移位的振动。然而，本实施方式不限于此，并且可以应用为沿相反方向振动(即，第一振动使突起111c沿Z轴方向移位，第二振动使突起111c沿X轴方向移位)。
图2C和图2E分别是示出第一振动(第一振动模式)和第二振动(第二振动模式)中的振子111的形状(振动模式形状)的立体图。第一振动是振子111的突起111c的末端在驱动方向X上移位的振动。第二振动是振子111的突起111c的末端在与摩擦构件112的接触突起111c的接触面正交的Z方向上移位的振动。通过以适当的相位差在振子111中产生第一振动和第二振动，能够在突起111c的末端产生椭圆运动。
图2D和图2F分别是第一振动的节点和第二振动的节点的位置的说明图。在本实施方式中，在振子111未被保持构件113保持的状态(单体状态或第一状态)下，假设在第一振动中和第二振动中突起111c的振幅分别为A1和A2。此外，假设在第一振动中和第二振动中保持部111d的振幅(最大振幅)分别为A3和A4。
节点是在各个振动(各个振动模式)中，相对于突起111c的振动的振幅A1和A2而言振幅足够小的区域，并且图2D和图2F分别通过虚线N1和N2示出了节点。如图2D所示，在第一振动中的振子111的保持部111d是其整个区域中的节点。因此，如图2C所示，保持部111d的振幅A3小于突起111c的振幅A1。另一方面，如图2F所示，在第二振动中，振子111的保持部111d包括节点以外的区域。因此，如图2E所示，保持部111d的振幅A4与突起111c的振幅A2一样大。因此，振幅A1至A4在单体状态(第一状态)下满足A3/A1<A4/A2的条件。优选地，保持部111d设置于第一振动的节点的位置(靠近第一振动中的节点的位置)并且不是第二振动中的节点的位置(远离第二振动的节点的位置)。
下面，参照图3A至图3C，将说明振动型马达1的振子111的保持方法。图3A至图3C是振子111的保持方法的说明图。图3A是振子111的保持机构的分解立体图，图3B是被保持的振子111的立体图，图3C是被保持的振子111的俯视图。如图3A至图3C所示，振动型马达1包括板簧(施力构件)114，板簧114对振子111的保持部111d施加朝向保持构件113的力。板簧114通过其弹性变形的反作用力对保持部111d施加适当的施力F1。也就是，板簧114以预定的施力(施力F1)对振子111的保持部111d施加朝向保持构件113的力，使得振子111被保持构件113保持。
如图1A和图1B所示，压缩螺旋弹簧(加压构件)115通过弹性变形的反作用力(压力F2)对振子111加压，以对振子111的突起111c加压从而与摩擦构件112相接触。在该情况下，为了仅将压力F2传递到振子111而不干扰振子111的振动，在压缩螺旋弹簧115和振子111之间配置有加压板116和毡(缓冲构件)117。
可动架118以能够沿压力F2的方向移动并且不能够沿驱动方向X移动的方式约束保持构件113。可动架118形成有供滚动构件121布置的槽118a。与可动架118相似地，引导构件119中形成有槽119a。通过将滚动构件121夹在可动架118的槽118a和引导构件119的槽119a之间，可动架118、保持构件113和振子111被引导为仅能够相对于引导构件119在驱动方向X上移动。基部构件120是振动型马达1的壳体，并且摩擦构件112和引导构件119通过螺钉(紧固构件)122被固定。
利用这种构造，当振子111振动并且在突起111c处发生椭圆运动时，在突起111c和摩擦构件112之间的接触面处产生了沿驱动方向X的驱动力。此时，振子111、保持构件113、施力构件114、加压构件115、加压板116、缓冲构件117和可动架118被一体地沿驱动方向X直线驱动。
下面，将说明振动型马达1的特征和效果。首先，参照图9A至图9C，将说明作为比较例的振动型马达的特性。图9A和图9B是示出用于使作为比较例的振动型马达中的振子振动的驱动频率与在振子的突起末端处的振幅之间的关系的图。在图9A和图9B中，横轴表示驱动频率，纵轴表示振幅。而且，在图9A和图9B中，虚线A1'和A2'分别是在第一振动和第二振动中振子在单体状态下的特性。实线A1和A2是振子在被保持状态下的特性。符号FC1和FC2表示处于被保持状态的振子的第一振动和第二振动的共振频率相对于振子的单体状态的变化量。图9A示出了第一振动和第二振动之间的共振频率差ΔF1是适当值的情况，图9B示出了由于例如振子的形状的变化而导致的第一振动和第二振动之间的共振频率差ΔF2是不适当的值的情况。在比较例的振子中，保持部被设计成在第一振动和第二振动两者中都具有较小振动的节点。在保持振动较小的部位的情况下，对振动模式的影响小，并且共振频率的变化量FC1和FC2非常小。
图9C示出了用于使作为比较例的振动型马达中的振子振动的驱动频率与振动型马达的驱动速度之间的关系。符号V1和V2分别表示当使用具有图9A和图9B中所示的频率分布的振子时的驱动特性。当第一振动和第二振动之间的共振频率差不合适时，振动型马达的性能大幅度劣化。因此，在图9C中，如驱动特性V2所示，特性可能会劣化，结果，驱动特性(驱动速度)的变化ΔV会增大。
另一方面，本实施方式的振动型马达1满足A3/A1<A4/A2的条件，其中，A1和A2是在单体状态下在第一振动和第二振动中突起111c的末端的振幅，A3和A4是在单体状态下在第一振动和第二振动中保持部111d的最大振幅。此外，振动型马达1的保持部111d通过由施力构件114产生的施力F1被施力以被保持构件113保持。
下面，参照图4A至图4C，将说明本实施方式中的振动型马达1的特性。图4A和图4B是示出用于使振动型马达1的振子111振动的驱动频率与振子111的突起111c的末端处的振幅之间的关系的图。在图4A和图4B中，横轴表示驱动频率，纵轴表示振幅。
在本实施方式中，由于保持部111d在第二振动中具有大的振动，因此受保持的影响很大，并且相对于振子111的单体状态而言在被保持状态下的第二振动的共振频率的变化量FC2大。此外，由于共振频率的变化量FC2随着保持部111d被强烈地约束而增加，所以能够通过调节板簧114的施力F1来调节峰值频率的变化量FC2。图4A和图4B示出了在振子111的单体状态下第一振动和第二振动之间的共振频率差不同的示例。即使当该示例中共振频率差不同时，也能够通过调节板簧114的施力F1来调节第二振动的峰值频率的变化量FC2。作为施力F1的调节方法，例如是，改变板簧114的板厚度或改变弹性变形的变形量。因此，在振子111被保持构件113保持的状态下，能够分别将第一振动中的共振频率差ΔF1和第二振动中的共振频率差ΔF2设定为适当的值。
下面，将说明本实施方式中的振动型马达1的效果。在本实施方式的振动型马达1中，即使当振子111的形状由于上述作用而变化时，也能够分别将第一振动中的共振频率差ΔF1和第二振动中的共振频率差ΔF2设定为适当的值。因此，根据本实施方式，如通过将比较例的图9C和本实施方式的图4C进行比较能够理解的，能够提供一种驱动特性(驱动速度)的变化ΔV被抑制(减小)的振动型马达。
在本实施方式中，振子111被保持构件113保持的状态被称为被保持状态(第二状态)。为了分别适当地调整在被保持状态下的第一振动的共振频率差ΔF1和第二振动的共振频率差ΔF2，优选如下地调整共振频率的变化量FC1和FC2。也就是，优选的是，与单体状态(第一状态)相比，在被保持状态(第二状态)下的第一振动和第二振动的共振频率的变化量FC1和FC2中的一者小而另一者大。例如，将第二振动中的保持部111d的振幅A4配置成较大，并且调整变化量FC2，使得第二振动中的共振频率的变化量FC2等于或大于第一振动中的共振频率的变化量FC1的两倍，从而使调节变得容易。因此，优选的是，第二振动中的单体状态(第一状态)和被保持状态(第二状态)之间的共振频率的变化量FC2等于或大于第一振动中的单体状态和被保持状态之间的共振频率的变化量FC1的两倍。
如图3C所示，当在与摩擦构件112的接触突起111c的接触面正交的Z方向上观察时，板簧114与振子111和保持构件113中的每一个的至少一部分重叠。利用这种构造，能够在不使振子保持机构在与图3C中的Z方向正交的方向上大型化的情况下布置板簧114，并且能够使振动型马达1小型化，这是优选的。
在该实施方式中，振子111的驱动原理、振子111和摩擦构件112的保持引导结构、或者各个构件的材料不限于以上说明。此外，将使突起111c在驱动方向(X轴方向)上移位的振动模式定义为第一振动，并且将使突起111c在振子111和摩擦构件112之间的加压方向(Z轴方向)上移位的振动定义为第二振动，但第一振动和第二振动可以彼此相反地定义。
(第二实施方式)
下面，参照图5A和图5B，将说明本发明的第二实施方式中的振动型马达的构造。图5A和图5B是振动型马达2的分解立体图，并且图5A和图5B示出了从不同方向观察振动型马达2的情况。
与振动型马达1同样地，振动型马达2包括振子211、摩擦构件212、保持振子211的保持构件(振子保持构件)213、以及对振子211和摩擦构件212进行保持和加压的加压单元。加压单元包括诸如加压构件215、加压板216、缓冲构件217、固定架218等的多个部件。
与第一实施方式同样地，振子211包括突起211c和保持部211d。在第二振动中保持部211d的振幅与突起211c的末端的振幅的比大于在第一振动中保持部211d的振幅与突起211c的末端的振幅的比。在振动型马达2中，第一振动是突起211c的末端在与摩擦构件212的和突起211c的接触面正交的Z方向上移位的振动，并且第二振动是突起211c的末端在驱动方向X上移位的振动。
下面，参照图6A至图6C，将说明振动型马达2的振子211的保持方法。图6A至图6C是振子211的保持方法的说明图。图6A是振子211的保持机构的分解立体图，图6B是被保持的振子211的立体图，图6C是被保持的振子211的俯视图。如图6A至图6C所示，布置于保持构件213的振子211布置有板簧(施力构件)214，并且通过板簧214的弹性变形的反作用力对保持部211d适当地施加施力F1。通过施力F1，振子211的保持部211d被保持构件213保持。此外，振动型马达2包括调节板簧214的施力F1的定位螺钉(调节构件)223。定位螺钉223的外周的螺纹部与保持构件213接合，并且定位螺钉223的末端与板簧214接触。通过在控制扭矩的同时调节定位螺钉223的拧紧量，能够调节来自板簧214的施力F1。由于加压构件215、加压板216和缓冲构件217与第一实施方式的对应构件相同，因此省略其说明。
在图5A和图5B中，固定架218以使得保持构件213能够在压力F2的方向上移动并且不能在驱动方向X上移动的方式约束保持构件213。利用这种构造，当振子211振动并且在突起211c上发生椭圆运动时，在突起211c和摩擦构件212之间的接触面上产生了沿驱动方向X的驱动力。此时，摩擦构件212在驱动方向X上被转动驱动。
下面，将说明振动型马达2的特征和效果。本实施方式的振动型马达2满足A3/A1<A4/A2的条件，其中，A1和A2是在振子211的单体状态下的第一振动和第二振动中的突起211c的末端的振幅，A3和A4是在单体状态下的第一振动和第二振动中的保持部211d的最大振幅。此外，振动型马达2的保持部211d通过由施力构件214产生的施力F1被施力以被保持构件213保持。此外，振动型马达2包括定位螺钉223，并且能够调节通过施力构件214的施力F1。通过使用定位螺钉223调节施力F1，能够调节在第二振动中在单体状态(第一状态)和被保持状态(第二状态)之间的共振频率的变化量。
在振动型马达2中，例如，即使在振子211的形状变化的情况下，与第一实施方式同样地，能够将振子211的第一振动和第二振动之间的峰值频率差调整为适当的值。然而在第一实施方式中，通过板簧的形状调节施力F1，在本实施方式的振动型马达2中，能够通过使用调节施力F1的定位螺钉223以更高的精度调节第一振动和第二振动之间的峰值频率差。
根据本实施方式的振动型马达2，与第一实施方式同样地，能够抑制(减小)驱动特性的变化。另外，由于与振动型马达1相比，振动型马达2能够以高精度调节第一振动和第二振动之间的峰值频率差，因此能够进一步减小驱动特性的变化。在本实施方式中，与第一实施方式同样地，优选的是，在第二振动中的单体状态和被保持状态之间的共振频率的变化量等于或大于在第一振动中的变化量的两倍。此外，在本实施方式中，与第一实施方式同样地，优选的是，当从与摩擦构件212的和突起211c的接触面正交的方向(Z轴方向)观察时，板簧214与振子211和保持构件213中的每一个均重叠。
在本实施方式中，振子211的驱动原理、振子211和摩擦构件212的保持引导结构、或者各个构件的材料不限于以上说明。此外，将突起211c在振子211和摩擦构件212之间的加压方向(Z轴方向)上移位的振动定义为第一振动，并将突起211c在驱动方向(X轴方向)上移位的振动模式定义为第二振动，但第一振动和第二振动可以彼此相反地定义。
(第三实施方式)
下面，参照图7A和图7B，将说明本发明的第三实施方式中的摄像设备。图7A和图7B是摄像设备3的构造图。图7A示出了摄像设备3的截面图，图7B示出了摄像设备3的主要部分的分解立体图。摄像设备3包括第一实施方式的振动型马达1。摄像设备3包括相机主体(摄像设备主体)32和可拆卸地安装于相机主体32的镜筒(镜头设备)31。然而，本实施方式不限于此，并且本发明也能够应用于相机主体和镜筒一体地形成的摄像设备。
相机主体32设置有图像传感器32a。图像传感器32a包括CMOS传感器或CCD传感器，并且其对经由镜筒31的摄像光学系统(透镜G1、G2和G3)形成的光学像(被摄体像)进行光电转换以输出图像数据。相机主体32的接口321包括用于将镜筒31安装于相机主体32的卡口部。
镜筒31包括固定筒311，并且固定筒311与接口321的凸缘部接触。固定筒311和接口321被固定到螺钉(未示出)。在固定筒311中，固定有保持透镜G1的前镜筒312和保持透镜G3的后镜筒313。此外，镜筒31包括保持透镜G2的透镜保持架314。透镜保持架314以能够通过导杆315直线移动的方式被保持，导杆315被前镜筒312和后镜筒313保持。利用螺钉(未示出)等将振动型马达1固定到后镜筒313。
图7B示出了作为摄像设备3的主要部分的振动型马达1、透镜G2、透镜保持架314和导杆315。振动型马达1的可动架118中设置有将驱动力传递到外部的轴118b，并且轴118b与透镜保持架314的接合部314a接合。利用这种构造，当振动型马达1的振子111振动时，振动型马达1的驱动力经由可动架118传递到透镜保持架314。透镜保持架314在被导杆315引导的同时线性移动。
如上所述，在本实施方式中，镜筒31能够通过使用振动型马达1沿着光轴C驱动摄像光学系统(透镜G2)。通过使用驱动特性的变化被抑制的振动型马达1，能够进行稳定的透镜驱动。根据本实施方式，能够提供抑制摄像光学系统(透镜)的驱动特性的变化的镜头设备和摄像设备。
(第四实施方式)
下面，参照图8，将说明本发明的第四实施方式中的镜头设备(镜筒)。图8是镜筒4的截面图。镜筒4包括第二实施方式的振动型马达2。镜筒4可拆卸地安装于摄像设备(未示出)。
振动型马达2被设置为驱动镜筒4的调焦透镜单元G11、G12和G13的致动器。由于镜筒4围绕光轴C(致动器的转动中心轴线)大致转动对称，所以在图8中仅示出了上半部分。此外，为了避免图的复杂，省略了除调焦透镜单元G11、G12和G13以外的透镜和镜筒。在本实施方式中，镜筒4是可拆卸地安装于可更换镜头型相机主体的镜筒。然而，本实施方式不限于此，并且本发明还能够应用于与相机主体一体地构造的镜筒。
镜筒4包括振动型马达2、固定筒401、402、403和404、缓冲构件405、转动构件406、转动辊407和转动辊保持构件408。此外，镜筒4包括调焦构件409、凸轮筒410、轴构件411、螺钉412、固定筒413、透镜保持架(透镜保持构件)414、以及调焦透镜单元G11、G12和G13。
在图8中，振动型马达2包括作为能够围绕作为转动中心的光轴C进行转动驱动的可动部的摩擦构件212，以及作为不能进行转动驱动的固定部的其它构件(振子211、固定架218等)。构成镜筒4的主体的固定筒401、402、403和404通过螺钉(未示出)连接。固定筒403保持振动型马达2的固定架218，并且固定筒404将作为可动部的摩擦构件212保持在能够转动的状态中。
缓冲构件405被固定到摩擦构件212并且与摩擦构件212一体地转动。转动构件406也与摩擦构件212以及缓冲构件405一体地转动。转动辊407围绕作为转动中心的中心线CL1转动并且与转动构件406接触，转动构件406与摩擦构件212一体地转动。转动辊保持构件408可转动地保持转动辊407并围绕作为转动中心的光轴C转动。调焦构件409能够由用户直接操作并且围绕作为转动中心的光轴C转动。
凸轮筒410包括凸轮槽并且经由形成于固定筒404的槽(未示出)连接到转动辊保持构件408，同时，凸轮筒410围绕作为转动中心的光轴C转动。轴构件411与凸轮筒410的凸轮槽接合并通过螺钉412固定到透镜保持架414。固定筒413包括直线槽并且被固定到固定筒404。此外，固定筒413在直线槽中与轴构件411接合，并且轴构件411通过凸轮筒410的转动运动在直线槽中直线移动。透镜保持架414保持调焦透镜单元G11、G12和G13，并且透镜保持架414通过轴构件411以相对于固定筒413能够直线移动的方式配置。尽管透镜保持架414被示出为由一个轴构件411保持，但是透镜保持架414可以由以大致等间隔配置的三个或更多个轴构件保持。
当振动型马达2的摩擦构件212转动时，转动构件406也与摩擦构件212的转动连动地转动，因此转动辊407滚动。此时，调焦构件409通过与固定筒403和404的摩擦而停止。此时，随着转动辊407的滚动，转动辊保持构件408围绕光轴C转动，并且透镜保持架414经由凸轮筒410和固定筒413线性移动。另一方面，当操作调焦构件409时，振动型马达2的摩擦构件212通过摩擦而停止，并且与摩擦构件212连动的转动构件406也静止。此时，与通过振动型马达2使摩擦构件212转动的情况同样地，透镜保持架414能够通过转动辊407的滚动而线性移动。
如上所述，本实施方式的镜筒4包括透镜保持架414、固定筒413和凸轮筒410。透镜保持架414保持调焦透镜单元G11、G12和G13(摄像光学系统)并且包括被接合部(轴构件411)。固定筒413是在沿着光轴C的方向(光轴方向)上线性引导透镜保持架414的引导机构。凸轮筒410是包括与被接合部接合的凸轮槽的凸轮机构。通过进行转动驱动的振动型马达2经由多个部件间接地转动凸轮机构，并且凸轮机构沿光轴方向驱动调焦透镜单元G11、G12和G13。通过使用振动型马达2，本实施方式的镜筒4能够抑制驱动特性的变化。
镜筒4经由多个部件将振动型马达2的驱动力间接地传递到凸轮机构以使凸轮机构转动，但本发明不限于此。例如，振动型马达2的摩擦构件212可以直接固定到凸轮筒410，以直接驱动凸轮机构。
根据各个实施方式，可以提供能够减小驱动特性的变化的振动型马达、镜头设备和电子装置。
在第三实施方式和第四实施方式中，摄像光学系统(透镜)由振动型马达驱动，但可以驱动摄像设备中除摄像光学系统之外的部件。例如，上述振动型马达可以用于以图像传感器作为驱动目标在与摄像光学系统的光轴正交的方向上驱动图像传感器。另外，能够应用本发明的电子装置不限于摄像设备，而是上述振动型马达可以用于驱动除摄像设备之外的电子装置中的构成部件，并以该构成部件为驱动目标。
虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求的范围应符合最宽泛的解释，以包括所有这样的变型、等同结构和功能。

Claims (17)

1.一种振动型马达，其包括：
振子，其包括压电元件、接触部和保持部，所述振子构造成产生第一振动和第二振动；
摩擦构件，其构造成与所述振子的所述接触部摩擦接触；
保持构件，其构造成保持所述振子的所述保持部；以及
施力构件，其构造成对所述振子的所述保持部施加朝向所述保持构件的力，
其特征在于，满足以下条件：
A3/A1<A4/A2，
其中，A1和A2分别是在所述振子未被所述保持构件保持的状态下在所述第一振动和所述第二振动中所述接触部的振幅，A3和A4分别是在所述振子未被所述保持构件保持的状态下在所述第一振动和所述第二振动中所述保持部的振幅。
2.根据权利要求1所述的振动型马达，其特征在于，所述保持部设置在是所述第一振动的节点并且不是所述第二振动的节点的位置处。
3.根据权利要求1所述的振动型马达，其特征在于，
所述第一振动是所述接触部在所述振动型马达的驱动方向上移位的振动，并且
所述第二振动是所述接触部在与所述驱动方向正交的方向上移位的振动。
4.根据权利要求1所述的振动型马达，其特征在于，
所述第二振动是所述接触部在所述振动型马达的驱动方向上移位的振动，并且
所述第一振动是所述接触部在与所述驱动方向正交的方向上移位的振动。
5.根据权利要求1所述的振动型马达，其特征在于，所述施力构件以预定的施力对所述保持部施加朝向所述保持构件的力，使得所述振子被所述保持构件保持。
6.根据权利要求1所述的振动型马达，其特征在于，当所述振子未被所述保持构件保持的状态为第一状态，所述振子被所述保持构件保持的状态为第二状态时，在所述第二振动中所述第一状态和所述第二状态之间的共振频率的变化量是在所述第一振动中所述第一状态和所述第二状态之间的共振频率的变化量的至少两倍。
7.根据权利要求1所述的振动型马达，其特征在于，当从与所述摩擦构件的和所述接触部接触的接触面正交的方向观察时，所述施力构件与所述振子和所述保持构件中的每一个的至少一部分重叠。
8.根据权利要求1所述的振动型马达，其特征在于，所述振动型马达还包括调节构件，所述调节构件构造成调节所述施力构件的施力。
9.根据权利要求8所述的振动型马达，其特征在于，当所述振子未被所述保持构件保持的状态为第一状态，所述振子被所述保持构件保持的状态为第二状态时，所述调节构件调节所述施力，以便调节在所述第二振动中所述第一状态和所述第二状态之间的共振频率的变化量。
10.一种振动型马达，其包括：
振子，其包括压电元件、接触部和保持部，所述振子构造成产生第一振动和第二振动；
摩擦构件，其构造成与所述振子的所述接触部摩擦接触；
保持构件，其构造成保持所述振子的所述保持部；以及
施力构件，其构造成对所述振子的所述保持部施加朝向所述保持构件的力，
其特征在于，所述保持部设置于是所述第一振动的节点并且不是所述第二振动的节点的位置处。
11.根据权利要求10所述的振动型马达，其中：
所述第一振动是所述接触部在所述振动型马达的驱动方向上移位的振动，并且
所述第二振动是所述接触部在与所述驱动方向正交的方向上移位的振动。
12.根据权利要求10所述的振动型马达，其中：
所述第二振动是所述接触部在所述振动型马达的驱动方向上移位的振动，并且
所述第一振动是所述接触部在与所述驱动方向正交的方向上移位的振动。
13.根据权利要求10所述的振动型马达，其中，所述施力构件以预定的施力对所述保持部施加朝向所述保持构件的力，使得所述振子被所述保持构件保持。
14.根据权利要求10所述的振动型马达，其中，当从与所述摩擦构件的和所述接触部接触的接触面正交的方向观察时，所述施力构件与所述振子和所述保持构件中的每一个的至少一部分重叠。
15.根据权利要求10所述的振动型马达，其中，所述振动型马达还包括调节构件，所述调节构件构造成调节所述施力构件的施力。
16.一种镜头设备，其包括：
根据权利要求1至15中的任一项所述振动型马达；以及
光学系统，其构造成由所述振动型马达驱动。
17.一种电子装置，其包括：
根据权利要求1至15中的任一项所述振动型马达；以及
物体，其构造成由所述振动型马达驱动。
CN201811396257.8A 2017-11-27 2018-11-22 振动型马达、镜头设备和电子装置 Active CN109980986B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017226419A JP6957322B2 (ja) 2017-11-27 2017-11-27 振動型モータ、レンズ装置、および、電子機器
JP2017-226419 2017-11-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109980986A true CN109980986A (zh) 2019-07-05
CN109980986B CN109980986B (zh) 2022-04-29

Family

ID=66633670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811396257.8A Active CN109980986B (zh) 2017-11-27 2018-11-22 振动型马达、镜头设备和电子装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11081978B2 (zh)
JP (1) JP6957322B2 (zh)
CN (1) CN109980986B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112468015A (zh) * 2019-08-19 2021-03-09 佳能株式会社 振动型马达和驱动设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110933206B (zh) * 2019-11-28 2021-04-16 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040047625A1 (en) * 2002-05-17 2004-03-11 Junichi Ito Electronic imaging apparatus with anti-dust function
CN1780134A (zh) * 2004-11-26 2006-05-31 奥林巴斯映像株式会社 振动波电机和镜头筒
CN101047346A (zh) * 2006-03-30 2007-10-03 富士能株式会社 驱动装置
JP2013066317A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Canon Inc 超音波モータ及びそれを有するレンズ装置
JP2016158386A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 キヤノン株式会社 振動型駆動装置、レンズ鏡筒及び撮像装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0633616B1 (en) * 1993-07-09 2002-01-30 Nanomotion Ltd Ceramic motor
JP4977202B2 (ja) * 2007-07-12 2012-07-18 パナソニック株式会社 振動型アクチュエータ及びそれを備えた駆動装置
JP5669444B2 (ja) 2010-05-31 2015-02-12 キヤノン株式会社 振動型駆動装置
JP6008077B2 (ja) * 2011-12-06 2016-10-19 セイコーエプソン株式会社 アクチュエータ―、ロボット、電子部品搬送装置及び電子部品検査装置
JP2014018027A (ja) * 2012-07-11 2014-01-30 Canon Inc 振動型アクチュエータ、撮像装置、及びステージ
JP6273137B2 (ja) * 2013-12-10 2018-01-31 キヤノン株式会社 モータ、及びモータ付き装置
JP6460833B2 (ja) * 2015-02-25 2019-01-30 キヤノン株式会社 振動体、振動体の駆動方法、振動型駆動装置、塵埃除去装置及び撮像装置
JP6602054B2 (ja) * 2015-05-29 2019-11-06 キヤノン株式会社 圧電体、振動子、及び、振動波モータ
DE112016005987B4 (de) * 2015-12-25 2023-02-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Schwingungsvorrichtung und Kamera
KR102506428B1 (ko) * 2016-09-30 2023-03-06 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 이의 노이즈 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040047625A1 (en) * 2002-05-17 2004-03-11 Junichi Ito Electronic imaging apparatus with anti-dust function
CN1780134A (zh) * 2004-11-26 2006-05-31 奥林巴斯映像株式会社 振动波电机和镜头筒
CN101047346A (zh) * 2006-03-30 2007-10-03 富士能株式会社 驱动装置
JP2013066317A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Canon Inc 超音波モータ及びそれを有するレンズ装置
JP2016158386A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 キヤノン株式会社 振動型駆動装置、レンズ鏡筒及び撮像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112468015A (zh) * 2019-08-19 2021-03-09 佳能株式会社 振动型马达和驱动设备
CN112468015B (zh) * 2019-08-19 2023-08-04 佳能株式会社 振动型马达和驱动设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019097343A (ja) 2019-06-20
US11081978B2 (en) 2021-08-03
CN109980986B (zh) 2022-04-29
US20190165698A1 (en) 2019-05-30
JP6957322B2 (ja) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1806793B1 (en) Exciting method for elastic vibration member and vibratory driving device
US6211603B1 (en) Ultrasonic motor and electronic apparatus with ultrasonic motor
CN110112953B (zh) 马达和包括马达的电子设备
CN102916609A (zh) 超声波马达和包括该超声波马达的镜头设备
JP6570335B2 (ja) 振動型アクチュエータ、レンズ駆動装置および超音波モータ
JP2015104144A (ja) 振動型アクチュエータ
JP2018098958A (ja) 振動波モータ
CN109980986A (zh) 振动型马达、镜头设备和电子装置
JP7336740B2 (ja) 光学機器用アクチュエータおよびこれを備えたレンズ鏡筒
US8445837B2 (en) Vibration actuator for rotating a rotating axle and image capturing apparatus
CN109889083A (zh) 振动型马达、镜头设备以及电子设备
US20170092837A1 (en) Vibration-type actuator, driving method for vibration-type actuator, and electronic apparatus equipped with vibration-type actuator
JP3825643B2 (ja) 超音波モータ及び超音波モータ付き電子機器
US11533002B2 (en) Vibration type motor, optical apparatus, and driving apparatus using damper to suppress noise
JP6708472B2 (ja) 振動波モータ及び振動波モータが搭載された光学機器
JP6619827B2 (ja) 振動型モータ及びレンズ駆動装置
US7772744B2 (en) Ultrasonic actuator which acts on a rotor to rotate the rotor
JP2018174616A (ja) 振動波モータ及び振動波モータを有する撮像装置
JP2004159425A (ja) 駆動装置、レンズユニット、および、カメラ
CN107947626A (zh) 使用振子的马达以及电子设备
JP6624859B2 (ja) 振動波モータ
JP6708471B2 (ja) 振動波モータ及び振動波モータが搭載された光学機器
JP6525801B2 (ja) 振動型モータ、レンズ鏡筒、撮像装置及び駆動装置
JP2019083664A (ja) 振動波モータ、レンズ装置、および、撮像装置
JP2017079554A (ja) 振動波モータ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant