JP2000324864A - 振動モータおよび光学系駆動装置 - Google Patents
振動モータおよび光学系駆動装置Info
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Abstract
ータをレンズ鏡筒に内蔵することができない。 【解決手段】 内部に円弧状の貫通部21aを有するベ
ース部材21と、ベース部材21の両方の平面21e、
21fの側へ突き出てベース部材21に回動自在に支持
される出力軸22と、ベース部材21の平面21eに搭
載されて、出力軸22の外周面の接線方向と略平行な方
向への直線的な駆動力を発生するリニア駆動型の振動子
23と、ベース部材21の平面21eに搭載されて、振
動子23の駆動力取出部32を出力軸22の外周面に加
圧接触させる加圧部材24とを備える振動モータ20で
ある。厚さが低減される。
Description
光学系駆動装置に関する。より具体的には、本発明は、
例えばリニア駆動型の振動子を備える振動モータと、こ
の振動モータを用いた光学系駆動装置とに関する。
ともに良好な制御性や静粛性を有するため、従来より各
種の駆動装置への適用が積極的に検討されてきた。この
振動モータのうちで、超音波の振動域を利用した超音波
モータが、カメラの焦点調節機構やズームレンズの焦点
距離機構等の駆動装置として、これまでにも積極的に用
いられてきた。図13は、リニア駆動型の振動子2を備
える超音波モータ1の構造例を示す斜視図である。
る。弾性体3は、共振先鋭度が大きな金属材料により、
発生する1次の縦振動L1および4次の屈曲振動B4そ
れぞれの固有振動数が略一致するように、矩形平板状に
形成される。弾性体3の一方の平面には圧電体4が接着
される。また、弾性体3の他方の平面には、発生する屈
曲振動B4の4つの腹位置のうちの外側の2つの腹位置
に一致する位置に、2つの駆動力取出部3a、3bが突
起状に形成される。
される領域4aと、B相の駆動電圧VB が印加される領
域4bと、振動状態を検出する検出領域4pと、グラン
ド領域4gとの4領域が連続して形成される。各領域4
a〜4gそれぞれの表面には、例えば銀電極5a〜5g
が装着される。
れた高周波の駆動電圧VA 、VB をそれぞれ印加する。
すると、弾性体3には、弾性体3の長手方向へ振動する
1次の縦振動L1と、弾性体3の厚さ方向へ振動する4
次の屈曲振動B4とが同時に発生する。これらの振動は
合成され、駆動力取出部3a、3bの底面に、楕円状に
周期的に変位する振動(本明細書では「楕円運動」とい
う。)が、位相が約πずれて、それぞれ発生する。これ
により、振動子2は、相対運動部材6との間で、直線的
な相対運動を発生する。
タ1を内蔵した従来例のレンズ鏡筒7の縦断面図であ
る。図14に示すように、このレンズ鏡筒7は、固定筒
8、9と、回転筒10と、操作環11とを有する。固定
筒8、9の間には、光軸O−Oの方向と平行な方向へ向
けてリニアガイド12が設けられる。可動光学系L1
は、枠体13を介してリニアガイド12に案内され、光
軸O−Oの方向と平行な方向へ移動自在に支持される。
て振動子2が装着される。振動子2の駆動力取出部3
a、3bは、枠体13の外周面の一部に形成された平面
に加圧接触する。この枠体13は超音波モータ1の相対
運動部材としても機能する。
と、駆動力取出部3a、3bにそれぞれ発生する楕円運
動により、枠体13には光軸O−Oの方向と平行な方向
への駆動力が作用する。これにより、可動光学系L1
は、光軸O−Oの方向と平行な方向へ直線的に駆動され
る。
定筒9と回転筒10との間に円環状の回転駆動型の超音
波モータ15が装着される。超音波モータ15を起動す
ることにより、回転筒10が固定筒9に対して回転す
る。この回転筒10の内面に設けられたキー溝10aに
は、可動光学系L2を支持する枠体16の外面に形成さ
れたキー16aが係合する。また、枠体16の外面に螺
旋状に形成された凹部16bは、固定筒9の内面に螺旋
状に形成された凸部9aと噛み合う。このため、回転筒
10が固定筒9に対して回転することにより、枠体16
は、光軸O−Oの方向と平行な方向へ直線的に駆動され
る。
動型の超音波モータ1を用いて可動光学系L1を光軸O
−Oの方向と平行な方向へ駆動するには、超音波モータ
1を光軸O−Oの方向と平行な方向へ向けて配置する必
要があった。このため、超音波モータ1の光軸O−Oの
方向への設置スペースが嵩んでしまい、この分だけ、レ
ンズ鏡筒7の小型化、特に光軸O−Oの方向の長さを低
減することが難しかった。具体的には、このレンズ鏡筒
7では、超音波モータ1を搭載するために必要となる光
軸O−Oの方向の距離は、振動子2の最小長さである2
5mm以上必要であった。
要請が強く、多種の機能部品を寸法の増加を伴わずに搭
載することが、強く求められている。したがって、超音
波モータ1の設置スペースをできるだけ低減して部品搭
載の自由度を高めることは、極めて重要である。
ータを内蔵した従来のレンズ鏡筒が有する課題に鑑み、
例えばレンズ鏡筒等の搭載機器に内蔵した場合の設置寸
法を抑制できる振動モータと、この振動モータを用いた
光学系駆動装置とを提供することである。
部に、少なくとも一部が円弧状の貫通部を有するベース
部材と、少なくとも一端側がベース部材の一方の面の側
に位置するように、ベース部材に回動自在に支持される
出力軸と、ベース部材の一方の面に搭載されて、出力軸
の外周面の接線方向と略平行な方向への直線的な駆動力
を発生する振動子と、ベース部材の一方の面に搭載され
て、振動子の駆動力取出部を出力軸の外周面に加圧接触
させる加圧部材とを備えることを特徴とする振動モータ
を提供する。
振動モータにおいて、振動子が、駆動力の発生方向と略
平行な方向へ振動する第1の振動と、第1の振動と略直
交する方向へ振動する第2の振動とを、同一の平面で発
生することを特徴とする。
振動モータにおいて、振動子が、第1の振動と第2の振
動とが発生される同一の平面がベース部材の一方の面と
略平行になるように、搭載されることを特徴とする。
3に記載された振動モータにおいて、駆動力取出部が、
第1の振動の振動方向を含む面に設けられることを特徴
とする。
までのいずれか1項に記載された振動モータにおいて、
出力軸が、ベース部材の一方の面と直交する方向に向け
て、ベース部材に立設されることを特徴とする。
までのいずれか1項に記載された振動モータにおいて、
振動子および加圧部材の搭載高さが、いずれも、ベース
部材の一方の面からの出力軸の長さと略等しいか、また
はこの長さよりも小さいことを特徴とする。
までのいずれか1項に記載された振動モータにおいて、
出力軸、振動子および加圧部材は、貫通部の外縁部に略
沿うように配置されることを特徴とする。
移動自在に保持された光学系と、請求項1から請求項7
までのいずれか1項に記載された振動モータと、振動モ
ータにおける出力軸の回転を、光学系の光軸方向への直
線運動に変換する変換手段とを備えることを特徴とする
光学系駆動装置を提供する。
かかる振動モータの実施形態を、添付図面を参照しなが
ら詳細に説明する。なお以降の説明では、振動モータ
が、超音波の振動域を利用した超音波モータである場合
を例にとる。
構成を、一部簡略化して示す斜視図である。図2は、図
1の超音波モータ20の平面図である。さらに、図3
は、図2におけるA−A断面図である。
音波モータ20は、ベース部材21と、出力軸22と、
振動子23と、加圧部材24とを備える。以下、これら
の構成要素について順次説明する。
に、本実施形態では、ベース部材21は、平面21e、
21fを有する円環状の平板により構成した。ベース部
材21の内部の略中央部には、貫通穴21aが形成され
ている。この貫通穴21aは、一部が直線状であって大
部分が円弧状の外縁形状を有する。ベース部材21は、
後述する出力軸22、振動子23および加圧部材24を
搭載しても撓まない程度の剛性を有するとともに軽量で
あることが望ましく、本実施形態ではポリカーボネート
製(グラスファイバー20%入り)とした。なお、ベー
ス部材21の材料は、ポリカーボネートに限定されるこ
とはなく、例えば、一般的なエンジニアリングプラスチ
ック等を用いることができる。また、耐熱性を求めるよ
うな場合には、テフロンやデルリン(共にデュポン社の
登録商標)等の材料を用いることが望ましい。
垂直になるように突設部21b、21cおよび21dが
設けられる。本実施形態では、突設部21b、21cお
よび21dは、いずれも、ベース部材21の一部を90
度折り曲げることによりベース部材21と一体的に形成
したが、別部品を適宜手段により固定することにより形
成してもよい。
に振動子23が支持され、一方、突設部21dにより後
述する加圧力発生部材36が支持される。本実施形態の
ベース部材21は、以上のように構成される。
本実施形態では、出力軸22がベース部材21に回動自
在に支持される。
21の両平面21e、21fの側へ突き出た状態で配置
される。出力軸22は、ベース部材21に取り付けられ
たカラー25により回動自在に支持される。出力軸22
は、出力軸22の一端側の端部、すなわち平面21eの
側に突き出た端部に摺動ローラ26aを有する。また、
出力軸22は、出力軸22の他端側の端部、すなわち平
面21fの側に突き出た端部に出力取出用ギヤ26bを
有する。摺動ローラ26aに振動子23の駆動力が伝達
されることにより、出力軸22が回転する。これによ
り、出力取出用ギヤ26bと噛み合うギヤを備える外部
機器(図示しない。)に、出力が伝達される。本実施形
態の出力軸22は、以上のように構成される。
波モータ20の振動子23を示す斜視図である。図4に
示すように、本実施形態では、例えば、文献「VIBR
OMOTORSFOR PRECISION MICR
OROBOTS」等によって開示されている振動子を用
いた。すなわち、振動子23は、矩形平板状に構成され
るPZT等の圧電素子27によって、本体が構成され
る。圧電素子27は、表面側から裏面側への方向(図中
矢印方向)へ分極されている。
適宜手段によって、4枚の電極28a、28b、28
c、28dが装着される。電極28a〜28dは、互い
に絶縁されて配置される。電極28a〜28dのうち
で、対角上に配置された電極28aと電極28dとは結
線部材29で結線される。また、対角上に配置された電
極28bと28cとは結線部材30で結線される。圧電
素子27の裏面には、例えば接着等の適宜手段によっ
て、その全面に一枚の電極31が装着される。電極31
は接地用の電極である。
に形成されたA端子に振動子23の共振周波数付近の周
波数を有する交流電圧をA相の駆動信号として印加する
とともに、電極28bに形成されたB端子にA相の駆動
信号と周波数および電圧が等しく、位相が(π/2)異
なる交流電圧をB相の駆動信号として印加する。する
と、振動子23には、X軸方向へ振動する1次の縦振動
L1と、Y軸方向へ振動する2次の屈曲振動B2とが励
振される。
生じた時の振動子23の変位例を示す説明図である。同
図に示すように振動子23に発生した縦振動L1と屈曲
振動B2とは、合成され、振動子23に楕円運動が発生
する。
示す説明図である。図6に示すように、振動子23に
は、Y方向と平行な側面23aにおける点D(Y軸方向
の略中間位置)と、X方向と平行な側面23bにおける
点E、F(屈曲振動B2の節となる位置)とにおいて、
それぞれ、楕円運動が発生する。
は、点Dにセラミックスもしくはプラスチック材料等の
摺動材料からなる駆動力取出部32を装着する。これに
より、振動子23は、駆動力取出部32に発生した楕円
運動により、Y方向への直線的な駆動力を発生する。そ
して、駆動力取出部32を、摺動ローラ26aの外周面
に加圧接触させる。このようにして、駆動力取出部32
に加圧接触する摺動ローラ26aを、回転駆動する。な
お、駆動力の発生方向を反転するには、2相の交流電圧
を逆に接続すればよい。
駆動力の発生方向と略平行な方向へ振動する第1の振動
(2次の屈曲振動B2)と、この第1の振動と略直交す
る方向へ振動する第2の振動(1次の縦振動L1)と
を、同一の平面内で発生する。そして、駆動力取出部3
2は、第1の振動(2次の屈曲振動B2)の振動方向を
含む側面23aに設けられる。
MOTORS FOR PRECISION MICR
OROBOTS」等によって既に公知であるため、振動
子23自体に関するこれ以上の説明は省略する。
うに、ベース部材21の平面21eに形成された突設部
21b、21cの間に、支持部材33、振動子23およ
びがた寄せばね34がこの順で装着される。支持部材3
3は、コの字型の縦断面形状を有する支持部材である。
動B2)と第2の振動(1次の縦振動L1)とが発生さ
れる同一の平面、すなわち電極28a〜28dが装着さ
れた平面が、ベース部材21の平面21eと略平行にな
るように、突設部21b、21cの間に配置される。
そのベース部材21の平面21eからの搭載高さh
S が、出力軸22がベース部材21の平面21eから突
き出た長さhB と略等しくなるように、ベース部材21
の平面21eに搭載される。
ね34が発生するばね力により、振動子23は、突設部
21bにより支持される支持部材33に当接する。これ
により、振動子23は、屈曲振動B2の振動方向(図2
における方向B)について位置決めされるとともに、縦
振動L1の振動方向(図2における方向C)、すなわち
駆動力取出部32が摺動ローラ26aに対して接近また
は離反する方向について変位自在に支持される。このよ
うにして、ベース部材21の平面21eに形成された突
設部21b、21cの間に振動子23が支持される。
は、ベース部材21の平面21eに搭載されて、出力軸
22の外周面の接線方向と平行な方向(図2におけるB
方向)への直線的な駆動力を発生する。本実施形態の振
動子23は、以上のように構成される。
に、加圧部材24は、加圧力伝達部材35と加圧力発生
部材36とを有する。加圧力伝達部材35と加圧力発生
部材36とは、ともに、ベース部材21の平面21eの
側に装着される。
て加圧レバーを用いた。加圧レバー35は、ベース部材
21に形成された貫通穴21aの外縁部に略沿うように
屈曲した形状を有する。加圧レバー35は、ベース部材
21に固定されたカラー37によって回転自在に支持さ
れた回転軸38により、ベース部材21に回転自在に支
持されている。
と、ベース部材21の平面21eに形成された突設部2
1dとの間に、加圧力発生部材36が装着される。本実
施形態では、加圧力発生部材36として、コイルスプリ
ングを用いた。
より、加圧レバー35には、回転軸38を回転中心とす
る回転力が発生する。このため、加圧レバー35の他方
の端部35bは、振動子23の側面23bに当接する。
これにより、加圧レバー35は、振動子23を摺動ロー
ラ26aに向けて付勢し、駆動力取出部32が摺動ロー
ラ26aの外周面に適宜加圧力で加圧接触する。
に、そのベース部材21の平面21eからの搭載高さh
P が、出力軸22がベース部材21の一方の面から突き
出た長さhB と略等しくなるように、ベース部材21の
平面21eに搭載される。
4は、ベース部材21の平面21eに搭載されて、振動
子23の駆動力取出部32を出力軸22の外周面に加圧
接触させる。本実施形態の加圧部材24は、以上のよう
に構成される。
0では、図2に示すように、出力軸22、振動子23お
よび加圧部材24は、ベース部材21に形成された円弧
状の貫通穴21aの外縁部に略沿うように、円弧状に配
置される。
子23を起動すると、駆動力取出部32に楕円運動が発
生し、摺動ローラ26aが回転駆動される。このため、
出力軸22の他方の端部に設けられた出力取出用ギヤ2
6bも回転駆動され、外部機器に出力が伝達される。
部材21に、出力軸22、リニア駆動型の振動子23お
よび加圧部材24を配置したため、その厚さ方向の距離
(図3における上下方向距離h)を、できるだけ小さく
抑制することが可能となった。
第1の振動(屈曲振動B2)と第2の振動(縦振動L
1)とを同一の平面内で発生する振動子23を用いたこ
と、第1の振動(屈曲振動B2)と第2の振動(縦振
動L1)とが発生される同一の平面がベース部材21の
平面と略平行になるように、振動子23をベース部材2
1に搭載したこと、第1の振動(屈曲振動B2)の振
動方向を含む面に駆動力取出部32を設けたこと、搭
載高さが、出力軸22がベース部材21の一方の面から
突き出た長さhB よりも小さくなるように、振動子23
および加圧部材24を、いずれも、ベース部材21に搭
載したこと、さらには必要な剛性を有する平板により
ベース部材21を構成したことの5つの特徴を有する。
このため、厚さ方向の距離hを、例えば10mm程度と
著しく低減することが可能となった。
は、出力軸22、振動子23および加圧部材24が、ベ
ース部材21に形成された円弧状の貫通穴21aの外縁
部に略沿うように円弧状に配置される。このため、貫通
穴21aを塞ぐことなく、ベース部材21に対する設置
面積をできるだけ小さくすることができる。したがっ
て、本実施形態の超音波モータ20によれば、超音波モ
ータ1の設置スペースをできるだけ低減することができ
る。
は、ベース部材21に形成される貫通穴21aの大きさ
がある程度変更されても、出力軸22、振動子23およ
び加圧部材24をベース部材21に無理なく配置するこ
とができる。したがって、本実施形態の超音波モータ2
0は、様々な寸法の搭載機器へ、出力軸22、振動子2
3および加圧部材24の位置関係を何ら変更せずに搭載
でき、機器への搭載の汎用性も優れる。
音波モータについて説明する。なお、以降の各実施形態
の説明では、既述した各実施形態と相違する部分につい
て説明することとし、共通する部分については同一の図
中符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
1の構成を示す上面図である。本実施形態の超音波モー
タ20−1が第1実施形態の超音波モータ20と相違す
るのは、ベース部材21−1の形状と、振動子23の支
持形態と、加圧部材24−1とである。以下、これらの
相違点について説明する。
ように、本実施形態では、ベース部材21−1は、平面
21e、21fを有する略矩形の平板により構成した。
ベース部材21−1の内部の略中央部には、貫通穴21
−1aが形成されている。この貫通穴21−1aは、半
円状の外縁形状を有する。
aの円弧状の外縁部に沿うようにして、溝部21gが円
弧状に形成されている。この溝部21gの内部に、出力
軸22、振動子23および加圧部材24−1が設けられ
る。
圧部材24−1を完全に収容することができる程度であ
る。本実施形態のベース部材21−1は、以上のように
構成される。
部の縦面には、支持用突起39a、39b、39c、3
9dが設けられる。支持用突起39a、39bと、支持
用突起39c、39dとの間に、振動子23が配置され
る。支持用突起39a、39bまたは支持用突起39
c、39dと振動子23との間には隙間が存在する。
先端部が円弧状に形成されており、振動子23の側面と
点接触する。これにより、支持用突起39a〜39dが
接触することによる振動子23の振動減衰が抑制され
る。
向けて固定される。このピン40により、ばね41が支
持される。ばね41が発生するばね力により、振動子2
3は、付勢されて支持用突起39c、39dに当接す
る。これにより、振動子23は、屈曲振動B2の発生方
向(図7における方向B)について位置決めされるとと
もに、縦振動L1の発生方向(図2における方向C)、
すなわち駆動力取出部32が摺動ローラ26aに対して
接近または離反する方向について変位自在に支持され
る。このようにして、ベース部材21−1の溝部21g
に振動子23が支持される。本実施形態では、振動子2
3は、以上説明したように支持される。
加圧部材24−1は、加圧力伝達部材35−1と加圧力
発生部材36−1とを有する。加圧力伝達部材35−1
と加圧力発生部材36−1とは、ともに、ベース部材2
1の溝部21gに装着される。
として加圧端子を用いた。加圧端子35−1は、溝部2
1gの底面に上方へ向けて固定されたピン35−1aに
より、回転自在に支持される。加圧端子35−1は、回
転することにより、一方の端部が振動子23の側面23
bに当接する。
1は、加圧力伝達端子42と、ばね係止部材43と、第
1のばね44と、第2のばね45と、加圧力調整ねじ4
6とを有する。
し、溝部21gの底面に移動自在に搭載される。加圧力
伝達端子42は、加圧力伝達部材35−1に当接する。
この加圧力伝達端子42には、第1のばね44の一方の
端部が固定される。本実施形態では、第1のばね44と
してコイルスプリングを用いた。
止部材43が固定される。また、ばね係止部材43に
は、溝部21gの縦壁面に固定された第2のばね45が
固定される。さらに、このばね係止部材43は、加圧力
調整ねじ46に固定される。加圧力調整ねじ46は、ベ
ース部材21にねじ止めされており、ねじ込み位置を変
更することにより、第1のばね44が発生するばね力が
変更される。
ばね係止部材43と、第1のばね44と、第2のばね4
5と、加圧力調整ねじ46とは、略直線状に配置され
る。第1のばね44が発生するばね力により、加圧端子
35−1には、ピン35−1aを回転中心とする回転力
が発生する。このため、加圧端子35−1の一方の端部
は、振動子23の側面23bに当接する。これにより、
加圧端子35−1は、振動子23を摺動ローラ26aに
向けて付勢し、駆動力取出部32が摺動ローラ26aの
外周面に適宜加圧力で加圧接触する。
4−1は、ベース部材21の溝部21gに搭載されて、
振動子23の駆動力取出部32を出力軸22の外周面に
加圧接触させる。本実施形態の加圧部材24−1は、以
上のように構成される。
振動子23を起動すると、駆動力取出部32に楕円運動
が発生し、摺動ローラ26aが回転駆動される。このた
め、出力軸22の他方の端部に設けられた出力取出用ギ
ヤ26bも回転駆動され、外部機器に出力が伝達され
る。本実施形態の超音波モータ20−1によっても、第
1実施形態の超音波モータ20と同様の効果が得られ
る。
学系駆動装置50をカメラレンズ51の駆動に適用した
状態を示す縦断面図である。同図に示すように、本実施
形態の光学系駆動装置50は、光学系51と、超音波モ
ータ20と、変換手段52とを有する。これらの構成要
素について、順次説明する。
1としてカメラレンズを用いた。このカメラレンズ51
は、中空円柱状の枠体53に支持される。枠体53は、
後述するように、固定鏡筒54により光軸O−Oと平行
な方向に移動自在に支持される。これにより、光学系5
1は、光軸O−Oの方向へ移動自在に保持される。本実
施形態の光学系51は、以上のように構成される。
1実施形態の超音波モータ20を用いた。図7に示すよ
うに、この超音波モータ20のベース部材21は、固定
鏡筒54の一方の端面に適宜手段により固定される。ま
た、固定鏡筒54の他方の端面は、外鏡筒55の被写体
側のフランジ部55aに固定される。本実施形態の超音
波モータ20は、以上のように配置される。
2は、枠体53と、固定鏡筒54と、外鏡筒55と、A
F環56とにより構成される。
装着するためのマウント部55bと、ボディ側開口部5
5cと、被写体側開口部55dとを備える。ベース部材
21を固定鏡筒54を介して外鏡筒55に固定すること
により、外鏡筒55のボディ側開口部55cおよび被写
体側開口部55dと、ベース部材21に形成された貫通
穴21aとが一致する。
自在に装着される。AF環55の外周面には、ギヤ部5
6aが形成される。ギヤ部56aは、超音波モータ20
の出力取出用ギヤ26bと噛み合っている。これによ
り、超音波モータ20の出力は、出力取出用ギヤ26b
およびギヤ部56aを介して、AF環56に伝達され、
AF環56は回転駆動される。
構(図示しない。)を介して係合している。また、枠体
53は、公知のキー機構(図示しない。)を介して、固
定鏡筒54に対して光軸O−Oの方向と平行な方向に移
動自在に支持される。これにより、枠体53は、AF環
56が回転することにより、光軸O−Oの方向と平行な
方向へ向けて直線的に駆動される。
に構成され、超音波モータ20の出力軸22の回転を、
光学系51の光軸O−Oの方向への直線運動に変換す
る。
れたレンズ本体は、以上のように構成される。
れたレンズ本体では、超音波モータ20を起動すること
によって、枠体53に支持されたカメラレンズ51を光
軸O−Oと平行な方向に直線的に駆動して合焦動作を行
うことができる。
適用されたレンズ本体では、超音波モータ20の光軸O
−Oの方向の厚さが低減されているため、この低減分だ
け、レンズ本体の全長を低減することができる。
適用されたレンズ本体では、出力軸22、振動子23お
よび加圧部材24が、ベース部材21に形成された円弧
状の貫通穴21aの外縁部に略沿うように円弧状に配置
される。このため、ベース部材21に対する設置面積を
少なくすることができる。
50を適用されたレンズ本体では、超音波モータ1の設
置スペースをできるだけ低減することができ、多種の機
能部品を外寸法の増加を伴わずに搭載できる。
を適用されたレンズ本体は、ベース部材21に形成され
る貫通穴21aの大きさがある程度変更されても、出力
軸22、振動子23および加圧部材24を、ベース部材
21に無理なく配置することができる。したがって、本
実施形態の超音波モータ20は、様々な寸法のレンズ本
体へ、出力軸22、振動子23および加圧部材24の位
置関係を何ら変更せずに搭載できる。
音波モータ20−2を、第3実施形態における枠体53
の回転駆動に適用した状況を、一部簡略化および透視し
て示す斜視図である。また、図10は図9におけるD矢
視図である。図11は、図10におけるE−E断面図で
ある。さらに、図12は、図10におけるF−F断面図
である。
超音波モータ20−2は、図7を参照しながら説明した
第2実施形態の超音波モータ20−1と概ね同じである
が、主に、出力軸22−2の一端側がベース部材21−
2の一方の面の側へ位置するように配置される点におい
て、相違する。以下、この相違点を中心に本実施形態の
超音波モータ20−2の構成を説明する。
超音波モータ20−2は、ベース部材21−2と、出力
軸22−2と、振動子23と、加圧部材24−2とを備
える。以下、これらの構成要素について順次説明する。
すように、本実施形態では、ベース部材21−2は、平
面21−2e、21−2fを有する円環状の平板により
構成した。ベース部材21−2の内部の略中央部には、
貫通穴21−2aが形成される。貫通穴21−2aは、
略円弧状の外縁形状を有する。ベース部材21−2は、
後述する出力軸22−2、振動子23および加圧部材2
4−2を搭載しても撓まない程度の剛性を有するととも
に軽量であることが望ましく、本実施形態ではポリカー
ボネート製(グラスファイバー20%入り)とした。な
お、ベース部材21−2の材料は、ポリカーボネートに
限定されることはなく、例えば、一般的なエンジニアリ
ングプラスチック等を用いることができる。また、耐熱
性を求めるような場合には、テフロンやデルリン(共に
デュポン社の登録商標)等の材料を用いることが望まし
い。
に垂直になるように突設部21−2bが適宜手段により
設けられる。突設部21−2bによりばね44が支持さ
れる。また、ベース部材21−2には、平面21−2e
に垂直になるように、ピン21−2c、21−2d、2
1−2gと、突設部21−2h、21−2i、21−2
jとが、設けられる。ピン21−2cにより、後述する
加圧端子35−1が回転自在に支持される。ピン21−
2dは、この加圧端子35−1のストッパとして機能す
る。また、ピン21−2gにより、がた寄せばね41が
支持される。さらに、突設部21−2h、21−2iと
突設部21−2jとの間に、振動子23が配置される。
本実施形態のベース部材21は、以上のように構成され
る。
すように、本実施形態では、出力軸22−2がベース部
材21−2に回動自在に支持される。
一端側だけがベース部材21−2の平面21−2eの側
に位置するように、配置される。出力軸22−2は、ベ
ース部材21の平面21−2eに取り付けられたベアリ
ング25−2により回動自在に支持される。出力軸22
−2は、出力軸22−2の一端側、すなわち平面21−
2eの側に位置する側に摺動ローラ26aを有する。ま
た、出力軸22−2は、平面21−2eの側に位置する
側の外周面に、出力取出用ギヤ26bを有する。摺動ロ
ーラ26aに振動子23の駆動力が伝達されることによ
り、出力軸22−2が回転する。これにより、出力取出
用ギヤ26bと噛み合うギヤ53bを外周面に刻まれた
枠体53に、出力が伝達される。
形態の光学系駆動装置50を適用されたカメラレンズ5
1の枠体である。したがって、図9においては図示して
いないが、枠体53以外に、固定鏡筒54、外鏡筒55
およびAF環56が設けられており、枠体53は、光軸
O−Oを中心に回転自在に支持される。
側に位置する側の端部は、ベアリング25−3により支
持される。ベアリング25−3は、ベース部材21−2
の平面21−2eに取り付けられたL字型の支持枠体2
5−4により支持される。本実施形態の出力軸22−2
は、以上のように構成される。
は、第1実施形態の振動子23と同じである。したがっ
て、本実施形態の振動子23に関する説明は省略する。
2iと突設部21−2jとの間に配置される。突設部2
1−2h〜21−2jと振動子23との間には隙間が存
在する。
れの先端部が円弧状に形成されており、振動子23の側
面と点接触する。これにより、突設部21−2h〜21
−2jが接触することによる振動子23の振動減衰が抑
制される。
り、振動子23は、付勢されて突設部21−2jに当接
する。これにより、振動子23は、屈曲振動B2の発生
方向(振動子23の短辺方向)について位置決めされる
とともに、縦振動L1の発生方向(振動子23の長辺方
向)、すなわち駆動力取出部32が摺動ローラ26aに
対して接近または離反する方向について変位自在に支持
される。このようにして、ベース部材21−2に振動子
23が支持される。本実施形態では、振動子23は、以
上説明したように支持される。
加圧部材24−2は、加圧力伝達部材35−1と加圧力
発生部材36−1とを有する。加圧力伝達部材35−1
と加圧力発生部材36−1とは、ともに、ベース部材2
1−2の平面21−2eに取り付けられる。
として加圧端子を用いた。加圧端子35−1は、ピン2
1−2cにより、回転自在に支持される。加圧端子35
−1は、ピン21−2cを回転中心として回転すること
により、一方の端部が振動子23の側面23bに当接す
る。
1は、加圧力伝達端子42と、ばね44とを有する。加
圧力伝達端子42は円柱状の外形を有し、ベース部材2
1−2の平面21−2eに移動自在に搭載される。加圧
力伝達端子42は、加圧力伝達部材35−1に当接す
る。この加圧力伝達端子42には、ばね44の一方の端
部が固定される。本実施形態では、ばね44としてコイ
ルスプリングを用いた。ばね44の他方の端部は、突設
部21−2bにより支持される。
子35−1には、ピン21−2cを回転中心とする回転
力が作用する。このため、加圧端子35−1の一方の端
部は、振動子23の側面23bに当接する。これによ
り、加圧端子35−1は、振動子23を摺動ローラ26
aに向けて付勢し、駆動力取出部32が摺動ローラ26
aの外周面に適宜加圧力で加圧接触する。
4−2は、ベース部材21−2の平面21−2eに搭載
されて、振動子23の駆動力取出部32を出力軸22の
外周面に加圧接触させる。本実施形態の加圧部材24−
2は、以上のように構成される。
振動子23を起動すると、駆動力取出部32に楕円運動
が発生し、摺動ローラ26aが回転駆動される。このた
め、出力軸22の他方の端部に設けられた出力取出用ギ
ヤ26bも回転駆動される。これにより、出力取出用ギ
ヤ26bに噛み合うギヤ53bを有する枠体53は、光
軸O−Oを中心に回転駆動される。したがって、レンズ
本体では、超音波モータ20−2を起動することによっ
て、枠体53に支持されたカメラレンズ51を光軸O−
Oと平行な方向に直線的に駆動して合焦動作を行うこと
ができる。
によれば、第1実施形態の超音波モータ20や第2実施
形態の超音波モータ20−1と同様の効果が得られる。
さらに、本実施形態の超音波モータ20−2によれば、
ベース部材21−2の一方の平面21−2eの側に、振
動子23および加圧部材24−2だけでなく、ギヤ26
bを配置している。このため、図11に示すように、ベ
ース部材21−2の他方の平面21−2fの側に、何ら
の部品も配置しない。これにより、ベース部材21−2
の他方の平面21−2fの側を、凸部を一切設けずに平
坦にすることができる。したがって、本実施形態の超音
波モータ20−2には、カメラレンズへの搭載の自由度
が高い。
形成された貫通部の形状は、第1実施形態、第2実施形
態および第4実施形態によりそれぞれ示された形状に
は、限定されない。貫通部は、少なくとも一部が円弧状
であれば等しく用いることができる。
では、振動モータが図4に示す構成を有するリニア駆動
型の振動子を有する場合を例にとったが、本発明はこの
形態には限定されない。本発明における振動子は、ベー
ス部材の一方の面に搭載されて出力軸の外周面の接線方
向と略平行な方向への直線的な駆動力を発生することが
できる振動子であればよい。例えば、特開平7−241
090号公報により開示された、1次の縦振動と4次の
屈曲振動とを発生する矩形平板状の振動子や、「新版
超音波モータ;株式会社トリケップス刊、上羽貞行氏お
よび富川義朗氏共著」の第139頁に開示されたπ型振
動子等を用いることもできる。
が超音波の振動域を利用した超音波モータである場合を
例にとったが、本発明はこの形態には限定されず、超音
波以外の他の振動域を利用した振動モータについても等
しく適用される。
施形態、第2実施形態および第4実施形態によりそれぞ
れ開示された形態には限定されず、ベース部材の一方の
面に搭載されて振動子の駆動力取出部を出力軸の外周面
に加圧接触させることができるものであれば、等しく用
いることができる。
では、(i)振動子が、駆動力の発生方向と略平行な方
向へ振動する第1の振動と、第1の振動と略直交する方
向へ振動する第2の振動とを同一の平面で発生するこ
と、(ii)振動子が、第1の振動と第2の振動とが発
生される同一の平面がベース部材の一方の面と略平行に
なるように、搭載されること、(iii)駆動力取出部
が、第1の振動の振動方向を含む面に設けられること、
(iv)振動子および加圧部材の搭載高さが、いずれ
も、出力軸がベース部材の一方の面から突き出た長さと
略等しいこと、および(v)ベース部材が平板であるこ
とを、全て組み合わせることにより、超音波モータの設
置スペースを低減した場合を例にとった。しかし、本発
明はこの形態には限定されず、上記(i)項〜(v)項
の条件のうちの少なくとも一つを組み合わせることによ
っても、超音波モータの設置スペースの低減を図ること
ができる。
では、振動子および加圧部材の搭載高さが、いずれも、
出力軸がベース部材の一方の面から突き出た長さと略等
しい場合を例にとったが、本発明はこの形態には限定さ
れない。本発明は、振動子および加圧部材の搭載高さ
が、いずれも、出力軸がベース部材の一方の面から突き
出た長さよりも小さい場合にも、等しく適用される。
では、出力軸、振動子および加圧部材が、貫通部の外縁
部に略沿うように配置された場合を例にとったが、本発
明はこの形態には限定されない。ベース部材またはその
近傍に配置される他の部品との干渉等を勘案して、貫通
部の外縁部には沿わないように出力軸、振動子および加
圧部材を配置してもよい。
説明では、変換手段が、枠体、固定鏡筒、外鏡筒および
AF環により構成される場合を例にとった。しかし、本
発明はこの形態には限定されず、請求項1〜請求項7の
振動モータの出力軸の回転を、光学系の光軸方向への直
線運動に変換できる手段であれば、同様に用いることが
できる。
の説明では、光学系がカメラレンズ等の撮影光学系であ
る場合を例にとったが、本発明はこの形態には限定され
ず、例えば望遠鏡等の他の光学系についても、同様に適
用することができる。
請求項7の発明により、振動モータの設置寸法を抑制す
ることが可能となった。また、請求項8の発明により、
光学系駆動装置に請求項1〜請求項7の振動モータを用
いることにより、光軸方向に関する振動モータの設置寸
法を低減することが可能となった。
略化して示す斜視図である。
視図である。
曲振動を生じた時の振動子の変位例を示す説明図であ
る。
た楕円運動を示す説明図である。
図である。
の駆動に適用した状態を示す縦断面図である。
における枠体の回転駆動に適用した状況を、一部簡略化
および透視して示す斜視図である。
の構造例を示す斜視図である。
のレンズ鏡筒の縦断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 内部に、少なくとも一部が円弧状の貫通
部を有するベース部材と、 少なくとも一端側が前記ベース部材の一方の面の側に位
置するように、前記ベース部材に回動自在に支持される
出力軸と、 前記ベース部材の一方の面に搭載されて、前記出力軸の
外周面の接線方向と略平行な方向への直線的な駆動力を
発生する振動子と、 前記ベース部材の一方の面に搭載されて、前記振動子の
駆動力取出部を前記出力軸の外周面に加圧接触させる加
圧部材とを備えることを特徴とする振動モータ。 - 【請求項2】 前記振動子は、前記駆動力の発生方向と
略平行な方向へ振動する第1の振動と、該第1の振動と
略直交する方向へ振動する第2の振動とを、同一の平面
で発生することを特徴とする請求項1に記載された振動
モータ。 - 【請求項3】 前記振動子は、前記第1の振動と前記第
2の振動とが発生される前記同一の平面が前記ベース部
材の一方の面と略平行になるように、搭載されることを
特徴とする請求項2に記載された振動モータ。 - 【請求項4】 前記駆動力取出部は、前記第1の振動の
振動方向を含む面に設けられることを特徴とする請求項
2または請求項3に記載された振動モータ。 - 【請求項5】 前記出力軸は、前記ベース部材の一方の
面と直交する方向に向けて、前記ベース部材に立設され
ることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれ
か1項に記載された振動モータ。 - 【請求項6】 前記振動子および前記加圧部材の搭載高
さは、いずれも、前記ベース部材の一方の面からの前記
出力軸の長さと略等しいか、または該長さよりも小さい
ことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか
1項に記載された振動モータ。 - 【請求項7】 前記出力軸、前記振動子および前記加圧
部材は、前記貫通部の外縁部に略沿うように配置される
ことを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか
1項に記載された振動モータ。 - 【請求項8】 光軸方向へ移動自在に保持された光学系
と、 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載された
振動モータと、 該振動モータにおける前記出力軸の回転を、前記光学系
の前記光軸方向への直線運動に変換する変換手段とを備
えることを特徴とする光学系駆動装置。
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Cited By (3)
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JP2010206907A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Tamron Co Ltd | 振動モータユニット |
JP2010206906A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Tamron Co Ltd | 振動モータ及びこれを用いたレンズ駆動装置 |
Families Citing this family (4)
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1999
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010101139A1 (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | 株式会社タムロン | 振動モータユニット、振動モータ及び振動モータを用いたレンズ駆動装置 |
JP2010206907A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Tamron Co Ltd | 振動モータユニット |
JP2010206906A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Tamron Co Ltd | 振動モータ及びこれを用いたレンズ駆動装置 |
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CN102342012A (zh) * | 2009-03-02 | 2012-02-01 | 株式会社腾龙 | 振动电机单元、振动电机及使用振动电机的透镜驱动装置 |
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