JP2001136762A - 超音波モータ付駆動機構および超音波モータ付電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯車などの伝達機構を介さずに超音波モータ
が直接駆動体を駆動させる駆動機構を提供する。 【解決手段】 超音波モータ１０のロータ１５の回転軸
以外の部分に、駆動体１９ａを回動自在かつ一方向に移
動自在に取り付け、駆動体１９ａを、ガイド部材１９ｂ
の溝１９ｃに移動自在に填め込む。超音波モータ１０の
ロータ１５および回転範囲制限部材１５ｂを回転させる
と、駆動棒１９ａは、溝１９ｅに一部を填め込まれてい
るため図中左右方向には動けないため、軸１５ｃを孔１
９ｃに沿って動かしつつ、溝１９ｅに沿った方向すなわ
ち図中上下方向に動く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータを用
いた超音波モータ付駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学機器には、一般に入光する光量を調
節するために絞り、もしくはシャッタが設けられてい
る。この絞りは、開口部を覆う絞り羽根を動かすことに
より開口量を調節して、入光する光量を調節する構成と
なっている。そして、羽根の駆動には電磁型のアクチュ
エータやステッピングモータが用いられているととも
に、歯車等の動力伝達機構が多数用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来は
この様に駆動力の小さな電磁型のアクチュエータやステ
ッピングモータとこれらのロータに取り付けられた出力
軸から動力が伝達される複雑な動力伝達機構を有してい
た為、構造が大型化してしまうとともに位置決め分解能
が低く、シャッタの場合には開閉スピードに限界が有っ
た。更に、絞り機構のように特定位置に停止している為
には電流を流していなければならず、特に、カメラやビ
デオ等の携帯機器ではバッテリーの消耗が激しかった。

【０００４】更に、電磁ノイズを発生し、通信機器や医
療機器に悪影響を及ぼすとともに、逆に磁場環境下では
誤動作してしまうことが有った。そこで、本発明は、歯
車などの伝達機構を介さずに超音波モータが直接駆動体
を駆動させる駆動機構を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、アクチュエータとして、小型、薄型で高トルク、
静止トルクが得られ、応答性が速く磁気の影響を受けな
い超音波モータを用いるとともに、本発明は、圧電素子
を有する振動体と、前記振動体の振動を受け回転するロ
ータとを有する超音波モータを備え、前記ロータに連結
され、前記ロータの回転運動に連動して駆動する駆動体
と、前記駆動体の回転を規制し、その駆動方向をガイド
するガイド部材とを有する超音波モータ付駆動機構であ
ることを特徴とする。

【０００６】超音波モータの回転体であるロータは、超
音波モータの特性上、板状である。このため、ロータの
回転軸以外の部分に駆動体を回動自在に取り付けること
が可能である。この際、ロータの外部に、駆動体がロー
タに伴って回転しないように当該駆動体を移動可能にガ
イドするガイド部材を設けたので、移動体はロータの回
転運動とは別個の動きをする。

【０００７】従って、本発明によれば、歯車などの伝達
機構を介さずに超音波モータが直接駆動体を駆動させ
る、小型で位置決め精度のよい駆動機構を提供できる。
ここで、ロータは、圧電素子に直接圧接していてもよい
し、圧電素子の伸縮振動による楕円振動を増幅させる振
動体を介して圧電素子に圧接していてもよい。本発明
は、前記の超音波モータ付駆動機構において、ロータに
設けられた突出部（例えば回転範囲制限部材１５ｂ）
と、回転移動してきた前記突出部を受け止めて前記ロー
タの回転範囲を制限して、駆動体の移動範囲を制限する
受け部材（例えばバネ座１６ａ）とを備える構成として
もよい。

【０００８】この場合は、ロータの回転範囲は制限され
るため、移動体が許容範囲を超えて動くことはなくな
り、当該超音波モータ付駆動機構の信頼性が向上する。
この発明は、より具体的には、ロータと圧電素子の少な
くとも一方を他方に向けて加圧してこれらの接触圧を増
す加圧バネ（例えば板バネ１６）と、この加圧バネを保
持するバネ座（１６ａ）とを備え、このバネ座が受け部
材を兼ねる構成とする。

【０００９】また、前記駆動体は、前記突出部を介して
前記ロータに連結されていることを特徴とする。また、
前記の超音波モータ付駆動機構は、突出部と受け部材の
間に、受け止め時の衝撃を吸収する緩衝材を備える構成
とすると、受け止め時の衝撃が当該超音波モータ付駆動
機構を含んだ装置に悪影響を与える可能性は小さくな
る。

【００１０】また、本発明は、前記の超音波モータ付駆
動機構（１）において、前記ガイド部材（１９ｂ）によ
りガイドされる前記駆動体の駆動方向は、直線的である
ことを特徴とする。この発明によれば、ロータの回転運
動を直接、駆動体の直線運動に変換する超音波モータ付
駆動機構を提供できる。

【００１１】また、本発明は、複数の駆動体を互いに異
なる方向に駆動するものであり、より具体的には、同一
のロータの二箇所に別個の駆動体（例えば絞り羽根２
１）を取り付け、これらの駆動体を互いに逆方向に動か
すことを特徴とする。また、本発明は、駆動体に開口部
（２１ｃ）を備え、前記開口部を他方の駆動体を用いて
塞ぐように前記２つの駆動体を重ねて、ロータの回転移
動によって前記２つの駆動体の重なり量を変更して、前
記開口部の開口量（２１ｄ）を変更する超音波モータ付
駆動機構（２）を得ることができる。

【００１２】この機構は、更に、光量調節用の絞りある
いはシャッタとして用いることができる。また、本発明
は、前記の超音波モータ付駆動機構（３）において、圧
電素子を有する振動体と、前記振動体の振動を受け回転
するロータとを有する超音波モータを備え、前記ロータ
に連結され、前記ロータの回転運動に連動して回転する
回転部材と、前記回転部材に連結され、前記回転部材の
回転に伴って駆動する駆動体と、前記駆動体の回転を支
持する軸部材と、を有する超音波モータ付駆動機構であ
ることを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、駆動体は、軸部材を支
点としてロータを力点とした梃子になるため、駆動機構
ロータの回転運動を直接動力源として梃子の原理を利用
した駆動機構を提供できる。また、本発明は、開口部
（３１ａ）を有する開口部材（例えば回転部材３１）を
備え、駆動体は、少なくとも一部が前記開口部と重なる
ように配置され、ロータの回転移動に伴って前記開口部
との重なり量を変更して、当該開口部の開口量を変更す
る超音波モータ付駆動機構を得ることができる。

【００１４】この機構は、光量調節用の絞りあるいはシ
ャッタとして用いることができる。さらに、本発明は、
圧電素子を有する振動体と、前記振動体の振動で回転す
るロータとを有する超音波モータを備え、前記ロータに
連結され、前記ロータの回転運動に連動して駆動する第
１の駆動体と、前記ロータに当接し、前記ロータの回転
運動に連動して回転する回転部材と、前記回転部材に連
結され、前記回転部材の回転運動に連動して駆動する第
２の駆動体と、前記第１及び第２の駆動体の回転を規制
し、その支点となる軸部材と、を有する超音波モータ付
駆動機構であることを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、２つの駆動体によって
対象物を挟んで掴むハンドとして使用できるほか、第１
の駆動体および第２の駆動体の解放端側は、互いに重な
るように他方に向けて飛び出して相互に重なる重なり部
を備え、これらの駆動体に囲まれて形成される開口部
（４２ｅ）の開口量を、ロータの回転移動によって変更
する機構とすることもできる。

【００１６】この機構は、更に、光量調節用の絞りある
いはシャッタとして用いられることができる。上述の超
音波モータ付駆動機構は、ロータの回転量を検知する回
転量検知手段（例えばスリット体１７と受発光部１６
ｂ）と、この回転量検知手段の検知量に従って超音波モ
ータを制御する制御部（１８）と、を備えた構成にして
もよい。

【００１７】この場合は、ロータの回転量則ち駆動体の
駆動量を検知しながら超音波モータを制御するため、よ
り高精度に駆動できる超音波モータ付駆動機構となる。
この回転量検知手段としては、例えばロータに設けたス
リット体に光を照射し、デジタル的に得られる透過光或
いは反射光を受光してその数を解析する方法がある。

【００１８】更に、前記の超音波モータ付駆動機構に、
開口部を通過する光量を検知する光量センサと、この光
量センサの検知量に従って超音波モータを制御して前記
開口部の開口量を変更する制御部と、を備えた構成とす
ることで、直接、制御対象となる光量を検出しながらロ
ータの移動量を制御することで、高精度の光量調整がで
きる。

【００１９】また、本発明は、前記の超音波モータ付駆
動機構を備えた超音波モータ付電子機器であることを特
徴とする。この発明によれば、従来より小さくて位置決
め精度のよい駆動機構である前記の超音波モータ付駆動
機構を用いるので、カメラやビデオカメラ、電子時計、
計測器、プリンタ、印刷機、工作機械、ロボット、移動
装置、記憶装置などの電子機器を従来より小さく、かつ
精度よくできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
例について詳細に説明する。 ＜第１の実施例＞図１は、本発明の第１の実施例である
超音波モータ付駆動機構１の構成を説明する上面概略図
であり、図２は、超音波モータ付駆動機構１の超音波モ
ータ１０の構成を説明する断面概略図である。

【００２１】超音波モータ付駆動機構１は、超音波モー
タ１０と、超音波モータ１０を制御する制御部１８と、
超音波モータ１０のロータ１５に回動自在に取り付けら
れている駆動棒１９ａ（駆動体）と、駆動体１９ａをス
ライド可能に填め込み保持するガイド部材１９ｂと、に
より概略構成されている。超音波モータ１０は、図１お
よび図２に示すように、円板状の圧電素子１１と、圧電
素子１１の上面に固定されている円板状の振動体１２
と、振動体１２の上面に一体的に設けられた複数の突起
１３と、圧電素子１１および振動体１２の中心を貫いて
いる軸１４と、軸１４によって回転自在に支えられてい
る円板状のロータ１５と、ロータ１５を突起１３に押し
つける板バネ１６と、圧電素子１１の電極に駆動信号を
伝達するリード線１１ａと、により概略構成されてい
る。

【００２２】ここで、板バネ１６は、軸１４から一定距
離ほど離れたバネ座１６ａ上に一端を固定されており、
他端は、ロータ１５の上面中心に飛び出していてロータ
を押さえている押さえ具１５ａの頭頂部に当接してい
る。また、押さえ具１５ａの頭頂部はバネ座１６ａの上
面よりも高いため、板バネ１６はしなっている。また、
ロータ１５は側面から周方向に突出している回転範囲制
限部材１５ｂを軸１４を挟んで対象な位置にそれぞれ備
えている。回転範囲制限部材１５ｂの突出長さは、ロー
タ１５の回転時にバネ座１６ａにぶつかる程度とする。

【００２３】ここで、バネ座１６ａの側面には、回転範
囲制限部材１５ｂが接触したことを検知して制御部１８
に接触信号を出力する接触センサ１６ｃが設けられてい
る。また、図２に示すように、ロータ１５の側面にはス
リット体１７が設けられている。スリット体１７は、中
心に孔を有する円板の外側面に、スリット孔を一定間隔
毎に複数備え、かつ鏡面仕上げをされている板を、端部
と端部とが結合するように、かつ、鏡面を外側に向けて
巻き付けた形状をしており、ロータ１５に上から被さっ
ている。すなわち、スリット体１７のスリット孔は、ロ
ータ１５の側面を一定間隔毎に覆うように設けられてい
る。

【００２４】また、バネ座１６ａは周知のバネ座の内側
面に、受発光部１６ｂを設けた構成である。受発光部１
６ｂは、レーザ光等の光をスリット体１７に向けて照射
すると共に、スリット体１７からの反射光を受光して電
気信号に変換する器械であり、ロータ１５の回転に伴っ
て受光・非受光を繰り返して、電気気号をパルス的に生
成して制御部１８に出力する。

【００２５】すなわち、制御部１８は、受発光部１６ｂ
から入力される電圧信号のパルス数と、スリット体１７
のスリット孔の総数と、から、スリット体１７の回転量
すなわちロータ１５の回転量を算出して、この回転量を
認識しつつ超音波モータ１０を制御するとともに、接触
センサ１６ｃから接触信号を受け取ると超音波モータ１
０を停止する。

【００２６】駆動棒１９ａは、図１に示すように、一端
に略長方形の孔１９ｃを図中横方向に備えており、この
孔１９ｃに、回転範囲制限部材１５ｂの上面端部から上
に飛び出している軸１５ｃを差し込むことにより、回動
自在かつ孔１９ｃに沿って移動自在に取り付けられてい
る。また、ガイド部材１９ｂは超音波モータ１とは別個
に設けられており、駆動棒１９ａの一部をスライド可能
に填め込み保持する溝１９ｅを備えている。

【００２７】上述した構成の超音波モータ付駆動機構１
において、超音波モータ１０のロータ１５および回転範
囲制限部材１５ｂを図中時計回りに回転させると、駆動
棒１９ａは、溝１９ｅに一部を填め込まれているため図
中左右方向には動けないため、軸１５ｃを孔１９ｃに沿
って動かしつつ、溝１９ｅに沿った方向すなわち図中上
方向に動く。また、ロータ１５および回転範囲制限部材
１５ｂを図中反時計回りに回転すると、同様の作用によ
り駆動棒１９ａは図中下方向に動く。

【００２８】すなわち、超音波モータ付駆動機構１は、
超音波モータ１０の回転運動を駆動棒１９ａの上下運動
に直接変換する駆動機構となる。従って、小型（薄型）
であり、高精度位置決め分解能、静止トルクを有する超
音波モータ１０を使用し、また従来と比べて動力伝達機
構を省ける点と合わせ、小型になり、前後運動や左右運
動を行う機構を有する電子機器（カメラやビデオカメ
ラ、電子時計、計測器、プリンタ、印刷機、工作機械、
ロボット、移動装置、記憶装置など）の小型、定消費電
力化が可能になる。

【００２９】また、動力伝達のための歯車を用いないた
め、動力伝達機構のあそびがなくなり、駆動棒１９ａの
位置決め精度が向上する。さらに、制御部１８は、ロー
タ１５および回転範囲制限部材１５ｂの回転量を検知し
ながら超音波モータ１０を制御し、また、接触信号を受
け取ったら超音波モータ１０を停止させるため、精度よ
く、かつ、回転させすぎることなく超音波モータ１０を
制御できる。従って、駆動棒１９ａが必要以上に動く可
能性はなくなるため、駆動棒１９ａの位置決め精度はさ
らによくなり、また超音波モータ付駆動機構１の信頼性
も向上する。

【００３０】なお、本実施例は、発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で任意に変形できる。例えばガイド部材１９ｂ
に、溝１９ｅの代わりに貫通孔を設け、この貫通孔に駆
動棒１９ａをスライド可能に挿入しても同様の機能を得
られる。また、図３の側面概略図に示すようにロータ１
５の上面に突起１５ｄを設け、また、駆動棒１９の穴１
９ｃに差し込み、駆動棒１９ａを駆動させても構わな
い。この場合、衝突音を発生しないだけでなく超音波モ
ータの振動体とロータの摺動部にも衝撃を与えないた
め、寿命は向上する。また、緩衝材の弾性がロータの駆
動方向に力を発生し、超音波モータの機動性は向上す
る。

【００３１】また、接触センサ１６ｃのかわりに緩衝材
をはりつけて、回転範囲制限部材１５ｂとバネ座１６ａ
との接触時の衝撃を吸収して当該超音波モータ付駆動機
構を含んだ装置に悪影響を与えないようにしてもよい。 ＜第２の実施例＞次に、図４および図５を用いて本発明
の第２の実施例である超音波モータ付駆動機構２につい
て詳細に説明する。

【００３２】図４は超音波モータ付駆動機構２の上面概
略図であり、図５は超音波モータ付駆動機構２の要部の
構成を説明する側面概略図である。超音波モータ付駆動
機構２はカメラに代表される光学機器の絞りやシャッタ
ーとして用いられる駆動機構であり、図４に示すよう
に、超音波モータ１０と、超音波モータ１０のロータ１
５に直接回動自在に取り付けられた２枚の絞り羽根２１
をスライド可能に填め込み保持するガイド部材２２と、
により概略構成されている。

【００３３】ここで、本実施例においては、ロータ１５
の２本の回転範囲制限部材１５ｂの取り付け位置は、他
方の回転範囲制限部材１５ｂから周方向に例えば１５０
゜程度ずらしてあり、また、超音波モータ１０のバネ座
１６ａの両脇に、回転範囲制限部材１５ｂに接してロー
タ１５の回転範囲を制限する止めピン２３（受け部材）
をバネ座１６ａとは別個に設けてある。

【００３４】さらに、ロータ１５は、軸１４付近から径
方向に延びている略長方形の孔１５ｅを、軸１４を中心
に対称となる位置にそれぞれ備えている。絞り羽根２１
は、超音波モータ１０の直径とほぼ同じ幅である長方形
板２１ａの一角部を突出させた形状であり、その突出部
の端部に軸２１ｂを備えている。また、長方形板２１ａ
は中央部に開口部２１ｃを備えている。

【００３５】すなわち、図３及び図４に示すように、２
枚の絞り羽根２１は、それぞれ別の孔１５ｅに軸２１ｂ
を差し込むことにより、回動自在かつ孔１５ｅに沿って
移動自在に取り付けられている。この際、絞り羽根２１
は線対称に取り付けられているため、長方形板２１ａ，
２１ａは互いに重なっている。ガイド部材２２は超音波
モータ１とは別個に設けられており、２枚の絞り羽根２
１の長方形板２１ａをスライド可能に例えば両側面のみ
で保持する。

【００３６】上述した構成の超音波モータ付駆動機構２
においては、超音波モータ付駆動機構１の駆動棒１９ａ
と同様の作用により、一方の絞り羽根２１は図中上方向
に動き、他方の絞り羽根２１は図中下方向に動く。この
際、ロータ１５の回転方向によって２枚の長方形板２１
ａの重なり部分は大きくなったり小さくなったりする。
長方形板２１ａの重なり部が大きくなると、開口部２１
ｃと開口部２１ｃの重なり量すなわち開口量２１ｄは大
きくなる。反対に、長方形板２１ａの重なり部が小さく
なると、開口部２１ｃと開口部２１ｃの開口量２１ｄは
小さくなる。

【００３７】すなわち、超音波モータ付駆動機構２によ
れば、超音波モータ１０を制御してロータ１５の回転量
や回転方向を制御することにより、開口量２１ｄを調節
することが可能である。従って、超音波モータ付駆動機
構２を絞りとして用いることができる。また、ロータ１
５を迅速に動かすと、超音波モータ付駆動機構２はシャ
ッターとして用いることも可能である。特に、応答性に
優れた超音波モータ１０を用いることで開閉スピードの
きわめて速いシャッタが実現できる。

【００３８】従って、小型（薄型）である超音波モータ
１０を使用し、さらに従来と比べて動力伝達機構を省い
た分、絞り羽根２１の位置決め精度が向上するとともに
小型になり、これを用いたカメラなどの電子機器を小型
にすることが可能になる。なお、本実施例において、例
えば超音波モータ付駆動機構２をＡＦ（オートフォーカ
ス）カメラに用いた場合は、オートフォーカス機構に用
いられている光量検知手段によって、超音波モータ付駆
動機構２を通過した光量を検知して、この光量により制
御部１８が開口量２１ｄを認知して超音波モータ付駆動
機構２を制御する構成としてもよい。

【００３９】＜第３の実施例＞次に、図６の上面概略図
を用いて本発明の第３の実施例である超音波モータ付駆
動機構３について詳細に説明する。超音波モータ付駆動
機構３は、例えばカメラの絞りやシャッターとして用い
られる機構であり、超音波モータ１０（図６においては
ロータ１５のみ図示）と、中心に入光用の開口部３１ａ
を備えている輪状の回転部材３１と、開口部３１ａを覆
ってその開口量を調節する３枚の絞り羽根３２（駆動
体）と、により概略構成されている。

【００４０】ここで、回転部材３１は、径方向に延びる
略長方形の孔３１ｂを外周縁部に備えており、また、内
周縁部にも径方向に延びる略長方形の孔３１ｃを例えば
１２０゜おきに計３個備えている。孔３１ｂはロータ１
５上面の突起１５ｄを下面側から差し込む孔であり、ま
た孔３１ｃは、詳細を後述する絞り羽根３２の突起３２
ｂを下面側から差し込む孔である。

【００４１】また、３枚の絞り羽根３２は、一端をロー
タ１５，回転部材３１以外の他の部品（図示省略）に軸
３２ａを用いて回転部材３１の外側に１２０゜おきにそ
れぞれ回動自在に取り付けられている。また、各絞り羽
根３２は孔３１ｃに差し込まれる突起３２ｂを中央付近
に備えている。すなわち、回転部材３１は、絞り羽根３
２を介して軸３２ａによって回転自在に位置決めされた
ことになる。

【００４２】また、３枚の絞り羽根３２の他端は回転部
材３１の開口部３１ａを覆う位置にくる。このような構
成の超音波モータ付駆動機構３において、超音波モータ
１０のロータ１５が回転すると、回転部材３１は、突起
１５ｄを孔３１ｂに沿ってスライドさせつつ回転する。
また、回転部材３１が回転すると、絞り羽根３２は、突
起３２ｂを孔３１ｂに沿ってスライドさせつつ軸３２ａ
を中心に回動して、開口部３１ａを覆う量を変更して開
口部３１ａの開口量を変更する。この絞り羽根３２が回
動する方向すなわち開口部３１ａの開口量が多くなるか
少なくなるかは、ロータ１５の回転方向によって決ま
る。

【００４３】すなわち、超音波モータ付駆動機構３は、
ロータ１５を回転させることにより開口部３１ａの開口
量を調節できるため、カメラの絞りとして用いることが
可能である。また、絞り羽根３２の形状や取り付け位置
によっては、絞り羽根３２を用いて開口部３１ａを完全
に覆うことも可能であるため、シャッターとして用いる
ことも可能である。

【００４４】従って、小型（薄型）であり、高精度位置
決めが可能で静止トルクを有する超音波モータ１０を使
用し、さらに従来と比べて動力伝達機構を省ける点と合
わせ、絞り羽根３２の位置決め精度が向上するとともに
小型になり、これを用いたカメラ、ビデオかめら、ＣＣ
Ｄカメラを搭載したロボット、計測器などの電子機器の
小型化、低消費電力化が可能になる。

【００４５】なお、本実施例において、例えば超音波モ
ータ付駆動機構３をＡＦカメラに用いた場合は、オート
フォーカス機構に用いられている光量検知手段によっ
て、超音波モータ付駆動機構３を通過した光量を検知し
て、この光量により制御部１８が開口部３１ａの開口量
を認知して超音波モータ付駆動機構３を制御する構成と
してもよい。

【００４６】＜第４の実施例＞次に、図７の上面概略図
を用いて本発明の第４の実施例である超音波モータ付駆
動機構４について詳細に説明する。超音波モータ付駆動
機構４は、超音波モータ１０と、超音波モータ１０のロ
ータ１５と側面同士が当接していて当該ロータ１５に伴
って回転する円板状の回転体４１と、ロータ１５と回転
体４１にそれぞれ回動自在かつ一方向に移動自在に取り
付けられている絞り羽根４２（駆動体）と、絞り羽根４
２を二枚共に回動自在に位置決めする軸４３と、により
概略構成されている。

【００４７】ここで、ロータ１５と回転体４１の外径は
等しく、双方の回転量は同じである。また、回転体４１
は上面に突起４１ａを備えている。この突起４１ａはロ
ータ１５の突起１５ｄとは点対称な位置に設けられてお
り、この突起１５ｄと同様に、詳細を後述する絞り羽根
４２の孔４２ｃに差し込むためのものである。また、絞
り羽根４２は２枚共に略Ｌ字状であり、下辺部４２ａの
先端が重なるように互いに裏表逆に取り付けられられて
おり、さらに、垂直辺部４２ｂの上端部近辺に略長方形
の孔４２ｃを垂直方向に備えている。この孔４２ｃは上
述したように突起１５ｄ，４１ａを差し込んで当該絞り
羽根４２を回動自在かつ当該孔４２ｃに沿って一方向に
移動自在に取り付けるためのものである。

【００４８】また、垂直辺部４２ｂの中央部は下辺部４
２ａと同じ向きに飛び出して重なっており、この重なり
部４２ｄにおいて軸４３によって回動自在に位置決めさ
れている。すなわち、２枚の絞り羽根４２は下辺部４２
ａと重なり部４２ｄによって開口部４２ｅを形成する。

【００４９】このような構成の超音波モータ付駆動機構
４において、超音波モータ１０のロータ１５を回転させ
ると、回転体４１はロータ１５とは逆の方向に回転す
る。ロータ１５および回転体４１が回転すると、２枚の
絞り羽根４２は、軸４３によって位置決めされているた
め、突起１５ｄ，４１ａと孔４２ｃに沿ってスライドさ
せながら互いに逆方向に回動して、開口部４２ｅの開口
量を変更する。この絞り羽根４２が回動する方向すなわ
ち開口部４２ｅの開口量が多くなるか少なくなるかは、
ロータ１５の回転方向によって決まる。

【００５０】すなわち、超音波モータ付駆動機構４は、
ロータ１５を回転させることにより開口部４２ｅの開口
量を調節できるため、そのまま、円形の開口部４４ａを
備えた部材４４を開口部４２ｅと重なるように配置する
ことにより、カメラの絞りとして用いることが可能であ
る。また、絞り羽根４２の形状や取り付け位置によって
は、絞り羽根４２を用いて開口部４４ａを完全に覆うこ
とも可能であるため、シャッターとして用いることも可
能である。特に、応答性に優れた超音波モータ１０を用
いることにより、開閉スピードの極めて早いシャッタが
実現できる。従って、小型（薄型）であり、高精度位置
決め分解能、および静止トルクを有する超音波モータ１
０を使用し、さらに従来と比べて動力伝達機構を省けた
点と合わせ、絞り羽根４２の位置決め精度が向上すると
ともに小型になり、これを用いたカメラなどの電子機器
を小型化、低消費電流化することが可能になる。なお、
本実施例において、例えば超音波モータ付駆動機構４を
ＡＦカメラに用いた場合は、オートフォーカス機構に用
いられている光量検知手段によって、超音波モータ付駆
動機構４を通過した光量を検知して、この光量により制
御部１８が開口部４２ｅの開口量を認知して超音波モー
タ付駆動機構４を制御する構成としてもよい。また、本
実施例では回転体４１とロータ１５を接触させ、摩擦に
よってロータ１５の運動を回転体４１の運動に変換して
いたがベルトやカム、歯車等の伝達機構を用いても構わ
ない。

【００５１】

【発明の効果】以上より、本発明によれば、歯車などの
伝達機構を介さずに超音波モータが直接駆動体を駆動さ
せる、小型で位置決め精度のよい駆動機構を提供でき
る。また、ロータの回転範囲は制限されるため、移動体
が許容範囲を超えて動くことはなくなり、当該超音波モ
ータ付駆動機構の信頼性が向上する。

【００５２】さらに、受け止め時の衝撃が当該超音波モ
ータ付駆動機構を含んだ装置に悪影響を与える可能性は
小さくなる。また、ロータの回転運動を直接、駆動体の
直線運動に変換して光量調節用の絞りとして用いること
が可能な超音波モータ付駆動機構を提供できる。また、
駆動体は、ガイド部材を支点としてロータを力点とした
梃子になるため、駆動機構ロータの回転運動を直接動力
源として梃子の原理を利用して、光量調節用の絞りとし
て用いることが可能な超音波モータ付駆動機構を提供で
きる。

【００５３】さらに、２つの駆動体によって対象物を挟
んで掴むハンドとして使用できるほか、光量調節用の絞
りとして用いられることができる。また、ロータの回転
量則ち駆動体の駆動量を検知しながら超音波モータを制
御するため、より高精度に駆動できる超音波モータ付駆
動機構となる。また、従来より小さな駆動機構である超
音波モータ付駆動機構を用いるので、カメラやビデオカ
メラ、電子時計、計測器、プリンタ、印刷機、工作機
械、ロボット、移動装置、記憶装置などの電子機器の小
型化、低消費電力化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である超音波モータ付駆
動機構の構成を説明する上面概略図である。

【図２】同超音波モータ付駆動機構の超音波モータの構
成を説明する断面概略図である。

【図３】同超音波モータ付駆動機構の変形例に用いるロ
ータの構成を説明する側面概略図である。

【図４】本発明の第２の実施例である超音波モータ付駆
動機構の上面概略図である。

【図５】同超音波モータ付駆動機構の要部の構成を説明
する側面概略図である。

【図６】本発明の第３の実施例である超音波モータ付駆
動機構を説明する上面概略図である。

【図７】本発明の第４の実施例である超音波モータ付駆
動機構を説明する上面概略図である。

【符号の説明】

１，２，３，４ 超音波モータ付駆動機構 １１ 圧電素子 １５ ロータ １５ｂ 回転範囲制限部材（突出部） １６ 板バネ（加圧バネ） １６ａ バネ座 １６ｂ 受発光部（回転量検知手段の一構成部） １７ スリット体（回転量検知手段の一構成部） １８ 制御部 １９ａ 駆動棒（駆動体） １９ｂ ガイド部材 １９ｃ 溝（保持部） ２１，３２，４２ 絞り羽根（駆動体） ２１ｃ 開口部 ２１ｄ 開口量 ２３ 止めピン（受け部材） ３１ 回転部材 ３１ａ 開口部 ４２ｅ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春日 政雄 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 5H680 AA00 AA04 AA06 AA12 AA19 BB01 BB13 BB16 BC01 BC02 BC04 BC08 BC09 BC10 DD01 DD15 DD23 DD53 DD66 DD73 DD85 DD92 EE11 EE22 FF14 FF24

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電素子を有する振動体と、 前記振動体の振動で回転するロータとを有する超音波モ
   ータを備え、 前記ロータに連結され、前記ロータの回転運動に連動し
   て駆動する駆動体と、 前記駆動体の回転を規制し、その駆動方向をガイドする
   ガイド部材と、を有することを特徴とする超音波モータ
   付駆動機構。
2. 【請求項２】 前記ロータは、ロータに設けられロータ
   とともに回転する突出部を有し、 前記突出部が当接することで前記ロータの回転範囲を制
   限し、前記駆動体の移動範囲を制限する受け部材と、を
   備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波モータ
   付駆動機構。
3. 【請求項３】 前記駆動体は、前記突出部を介して前記
   ロータに連結されていることを特徴とする請求項１及び
   請求項２に記載の超音波モータ付駆動機構。
4. 【請求項４】 前記ロータと前記振動体を加圧接触させ
   る加圧バネと、 前記加圧バネを保持するバネ座とを有し、 前記バネ座が前記受け部材であることを特徴とする超音
   波モータ付駆動機構。
5. 【請求項５】 前記突出部及び前記受け部材の間に、緩
   衝材を有することを特徴とする請求項２ないし請求項４
   のいずれかに記載の超音波モータ付駆動機構。
6. 【請求項６】 前記ガイド部材によりガイドされる前記
   駆動体の駆動方向は、直線的であることを特徴とする請
   求項に記載の超音波モータ付駆動機構。
7. 【請求項７】 前記駆動体は複数個であり、これらの駆
   動体を互いに異なる方向に駆動することを特徴とする請
   求項１ないし請求項６のいずれかに記載の超音波モータ
   付駆動機構。
8. 【請求項８】 前記駆動体は開口部を備え、前記開口部
   を他の駆動体を用いて塞ぐように前記複数の駆動体を重
   ね、前記ロータの回転移動によって前記複数の駆動体の
   重なり量を変更し、前記開口部の開口量を変更すること
   を特徴とする請求項７記載の超音波モータ付駆動機構。
9. 【請求項９】 前記超音波モータ付駆動機構は、光量調
   節用の絞り、もしくはシャッタとして用いられることを
   特徴とする請求項８記載の超音波モータ付駆動機構。
10. 【請求項１０】 圧電素子を有する振動体と、 前記振動体の振動で回転するロータとを有する超音波モ
    ータを備え、 前記ロータに連結され、前記ロータの回転移動に連動し
    て回転する回転部材と、 前記回転部材に連結され、前記回転部材の回転に伴って
    駆動する駆動体と、 前記駆動体の回転を支持する軸部材と、を有することを
    特徴とする超音波モータ付駆動機構。
11. 【請求項１１】 開口部を有する開口部材を有し、 前記駆動体は、前記開口部と重なるように配置され、 前記ロータの回転移動に伴って前記開口部と前記駆動体
    の重なり量を変更して、当該開口部の開口量を変更する
    ことを特徴とする請求項１０記載の超音波モータ付駆動
    機構。
12. 【請求項１２】 前記超音波モータ付駆動機構は、光量
    調節用の絞り、もしくはシャッタとして用いられること
    を特徴とする請求項１１記載の超音波モータ付駆動機
    構。
13. 【請求項１３】 圧電素子を有する振動体と、 前記振動体の振動で回転するロータとを有する超音波モ
    ータを備え、 前記ロータに連結され、前記ロータの回転運動に連動し
    て駆動する第１の駆動体と、 前記ロータに当接し、前記ロータの回転運動に連動して
    回転する回転部材と、 前記回転部材に連結され、前記回転部材の回転運動に連
    動して駆動する第２の駆動体と、 前記第１及び前記第２の駆動体の回転を規制し、その支
    点となる軸部材と、を有すること特徴とする超音波モー
    タ付駆動機構。
14. 【請求項１４】 前記第１の駆動体および前記第２の駆
    動体の解放端側は、互いに重なるように他方に向けて飛
    び出して相互に重なる重なり部を備え、 前記第１の駆動体および第２の駆動体に囲まれて形成さ
    れる開口部の開口量を、前記ロータの回転移動によって
    変更することを特徴とする請求項１３記載の超音波モー
    タ付駆動機構。
15. 【請求項１５】 前記超音波モータ付駆動機構は、 光量調節用の絞り、もしくはシャッタとして用いられる
    ことを特徴とする請求項１４記載の超音波モータ付駆動
    機構。
16. 【請求項１６】 前記ロータの回転量を検知する回転量
    検知手段と、 前記回転量検知手段の検知量に従って超音波モータを制
    御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１な
    いし請求項１５のいずれかに記載の超音波モータ付駆動
    機構。
17. 【請求項１７】開口部を通過する光量を検知する光量セ
    ンサと、 前記光量センサの検知量に従って超音波モータを制御し
    て前記開口部の開口量を変更する制御部と、を備えるこ
    とを特徴とする請求項９または請求項１２または請求項
    １５のいずれかに記載の超音波モータ付駆動機構。
18. 【請求項１８】 前記超音波モータ付駆動機構を備えた
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか
    に記載の超音波モータ付電子機器。