JP2005057837A

JP2005057837A - Vibration wave linear motor and lens unit employing it

Info

Publication number: JP2005057837A
Application number: JP2003206254A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Sasaki; 靖夫佐々木; Tomoki Funakubo; 朋樹舟窪; Kiyoshi Tosaka; 清登坂; Heiji Ogino; 兵治荻野; Takashi Kawashima; 隆川島; Hisahiro Nakao; 壽宏中尾
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: JP4331531B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration wave linear motor in which the size can be reduced through a simple arrangement. <P>SOLUTION: The vibration wave linear motor 46 comprises a vibrator 70 consisting of a vibrator body 75 and a vertical contact part 76 bonded thereto, two guide shafts 77-1 and 77-2 for guiding self-propelled running of the vibrator 70 while clamping it vertically, and a supporting part 78 for supporting these guide shafts. A pin member 115 being coupled with a mirror frame (not shown) to transmit a driving force is projecting from one side face of the vibrator 70 and arranged with the electrode connecting part 130-1 of a flexible electrode 130 being connected with external connection electrodes arranged on the opposite sides thereof. Wiring part 130-2 up to the drive circuit 105 of the flexible electrode 130 is branched into two in the free running direction of the vibrator 70 with the same width and turned up at the opposite ends of the supporting part 78 to be joined at the central part. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波振動子を用いた超音波リニアモータに関し、特に簡単な構成で小型化を可能にした振動波リニアモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電磁型モータに代わる新しいモータとして超音波モータ（振動波モータ）が注目されている。この超音波モータは、従来の電磁型モータに比べて、ａ：ギヤ無しで低速高推力が得られる。ｂ：保持力が大きい。ｃ：ストロークが長く高分解能である。ｄ：静穏性に富んでいる。ｅ：磁気的ノイズを発生せずノイズの影響も受けない、などの利点を有している。
【０００３】
このような利点を有する従来の超音波モータとしては、本出願人によって、超音波振動子を用いた一つの基本形としてのリニア型の超音波モータが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
また、上記の特性を生かし、振動子をレンズ保持部材である鏡枠に一体に設け振動子により固定軸に対して鏡枠を進退させるようにして、超音波モータをカメラの鏡枠の進退移動用の駆動源として用いることが提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
また、超音波モータを使用したカード搬送装置も提案されている。この超音波モータは、多重モード振動をするリング状の振動板と、この振動板をガイドする溝が形成された一対のガイドレールとを備えている。そして、一方のガイドレールには可動レールが配置され、この可動レールを振動板に圧接している。これにより、振動板を振動させることで振動板がガイドレールに沿って直線的に移動するというものである。（例えば、特許文献３参照。）
また、振動体と披駆動部である軸を圧接ローラを用いて圧接し、振動体を超音波振動させることで軸を直線的に移動させるリニア超音波モータも提案されている。そして、振動体と軸部の圧接部において、振動体の断面形状をＶ字状や円弧状にする旨が記載されている。（例えば、特許文献４参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開平０７−１６３１６２号公報（段落［００３５］〜段落［００４０］、図７、図１８）
【特許文献２】
特開平０８−１７９１８４号公報（［要約］、図１）
【特許文献３】
特開平０４−０６９０７２号公報（［第３頁左欄第２０行目〜第４頁左欄第１３行目、第１図、第３図）
【特許文献４】
特開平０９−１４９６６４号公報（［要約］、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の発明は、超音波モータの一つの基本形を示したものであり、図７から看ても判明するように振動子に比較して駆動方式が大掛かりであり超音波モータ全体が大型化している。したがって構成を小型化する考慮の余地が残されている。
【０００６】
また、特許文献２の発明は、超音波モータが他の装置からの独立体でなく振動子がレンズ保持部材の鏡枠と一体に設けられ、鏡枠をガイドする長軸に振動子が駆動係合している点で、設計上の自由度が制約される虞がある。
また、特許文献３の発明は、リング体を２分する上下２つの扇型の振動体の特定個所においてレールに接触する必要があるため、組み付け時に精密な位相合わせが必要となり技術的に面倒である。また、リング状の振動板を用いているためリング状の振動板が２本のレールを含む平面内で回転しないように回転止め装置が必要であり、装置の小型化と低コスト化を阻害するという問題を有している。
【０００７】
そして、特許文献４の発明は、軸体と振動子との係合に圧接ローラが必要なため構造が大掛かりであり、この場合も装置の小型化、低コスト化が困難である。また、振動体の両端に駆動接触部を配置した場合については何らの考慮もなされていない。
【０００８】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、簡単な構成で小型化を可能にした振動波リニアモータを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
先ず、請求項１記載の発明の振動波リニアモータは、圧電体部を有する振動子本体と、該振動子本体の表面に設けられた電極と、上記振動子本体の対向する２面にそれぞれ設けられた上記振動子本体への上記電極からの電圧印加により発生する振動を駆動力に変換する駆動壊触部とから成り、該駆動接触部の上記駆動力により駆動する振動子と、上記駆動接触部を介して上記振動子本体を移動方向に並行に挟み込んで上記振動子の移動路を形成する規制部材と、上記電極に接続されるフレキシブル基礎と、を備え、上記フレキシプル基板はその一端が上記電極設置面に固定され、上記固定部分につながる上記フレキシプル基板の変位自在な配線部は、上記振動子の移動方向に沿って上記固定部分から遠ざかる方向に一旦進ませて、途中で屈曲させながら手前に折り返すようにして配設されて構成される。
【００１０】
上記電極は、例えば請求項２記載のように、上記振動子本体の上記移動方向に並行で且つ上記規制部材が配されていない面のうちの一方の側の面にのみ設けられて構成される。
これにより、電源部までの配線が一部分に集中でき、したがって、全体の小型化に貢献する。
【００１１】
上記配線部は、例えば請求項３記載のように、２本に枝分かれされ、２本の配線部はそれぞれ上記振動子の移働方向に沿って上記固定部分から遠ざかる方向が逆こなるようにして配設されて構成される。
このように、電極接続端部から電源部まで引き出されるフレキシブル基板の幅を二方に枝分かれした分だけ狭く出来るので、引き出し部空間の小型化に貢献する。
【００１２】
そして、上記２本の配線部は、例えば請求項４記載のように、略同一幅に形成されて構成される。
これにより、移動方向前後のフレキシブル基板の配置空間を同一幅に維持でき設計が容易となる。
【００１３】
また、この振動波リニアモータは、例えば請求項５記載のように、上記規制部材を両端で保持する保持部材を備え、上記保持部材の少なくとも一方の端部に上記配線部の屈曲した部分が進入と退出を許容する開口部が設けられて構成される。
【００１４】
これにより、保持部材端部でのフレキシブル基板の屈曲配線部の屈曲変動時の収容空間を拡大して、振動子の移動によるフレキシブル基板屈曲配線部の屈曲変動の負荷の低減に貢献する。
また、この振動波リニアモータは、例えば請求項６記載のように、上記振動子本体は、上記電極の近傍の位置において上記移動方と直交する方向に突設され被駆動体と連結される連結ピンを備え、上記フレキシプル基板の電極設置面に固定された部分には、上記連結ピンの突出を妨げない回避孔が備えられて構成される。
【００１５】
これにより、連結ピンにより連結される被駆動体と振動子との間にフレキシブル基板を配置することができ、振動波リニアモータが組み込まれる本体装置の小型化に貢献する。
次に、請求項７記載の発明のレンズ装置は、上述のいずれかに記載の振動波リニアモータを合焦用レンズの鏡枠駆動源として搭載して構成される。
【００１６】
これにより静穏なレンズ駆動を行うレンズ装置を提供することが可能となる。
また、この場合、振動波リニアモータの上記フレキシブル基板の配線部は、上記振動子の上記電極を配設した面と他の部材との間に配置されるように構成される。
【００１７】
これにより、より小型なレンズ装置を提供することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明において、上記電極は、例えばＡ相およびＢ相の４つの電極接続外部端子（Ａ＋電極接続外部端子９８、Ａ−電極接続外部端子９９、Ｂ＋電極接続外部端子１０１、及びＢ−電極接続外部端子１０２）等から成り、該電極に接続された上記端部は、例えばフレキシブル基板１３０の電極接続部１３０−１等から成り、上記規制部材は、例えば２本のガイド軸７７（７７−１、７７−２）等から成り、上記保持部材は、例えば支持部７８の立設部７８−２等から成り、上記連結ピンは、例えばピン部材１１５から成る。
＜振動波リニアモータ搭載のレンズ装置＞
図１（ａ）は、本発明の振動波リニアモータを搭載したレンズ装置を示す外観斜視図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示すレンズ装置のＡ−Ａ´矢視断面を同図（ａ）の矢印ａ方向から見た図であり、レンズユニット各部の概略の構成を示している。
【００１９】
尚、図１（ａ）には、レンズ装置１と共に例えばカメラなどの本体装置のハウジング内に組み込まれるこのレンズ装置１の各部の駆動を制御する制御回路を備えた回路基板２の一部も共に示している。
同図（ａ）に示すレンズ装置１は、特には図示しない本体装置のハウジングの撮影レンズ窓から撮影光軸Ｏ１（図では鉛直方向で示している）に沿ってレンズＬ１に入射する被写体からの光束を、レンズＬ１と一体なプリズムによって、水平方向にほぼ直角に（図では斜め右上方向に）折れ曲がるように反射させる。このレンズ装置１は、上記折り曲げられた同図（ｂ）に示す第２の光軸Ｏ２に沿って、上記の入射光束を、レンズ装置１の端部（図では斜め右上方向端部）に配設されている例えばＣＣＤなどからなる撮像素子１４まで導いて撮像画像を生成する。
【００２０】
同図（ｂ）に示すように、レンズ装置１の内部には、上記水平方向に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、レンズＬ１及びレンズＬ２からなる第１の固定レンズ部８、レンズＬ３及びレンズＬ４からなる第１の移動レンズ部９、レンズＬ５、レンズＬ６及びレンズＬ７からなる第２の移動レンズ部１１、レンズＬ８からなる第３の移動レンズ部１２、並びにレンズＬ９からなる第２の固定レンズ部１３で構成される複数のレンズを備えている。そして、これらのレンズ群の終端には撮像素子１４が配置されている。
【００２１】
上記第１の固定レンズ部８のレンズＬ１は、上述した撮影レンズ窓から撮影光軸Ｏ１に沿って入射する被写体からの光束をほぼ９０°水平方向に反射して折り曲げて、第２の光軸Ｏ２に沿って光束の進路を変更するプリズムと一体化されており、レンズ２と共に第１の固定鏡枠部１５に保持されてレンズ装置１内で固定されている。また、上記第２の固定レンズ部１３は、第２の固定鏡枠部１６に保持されてレンズ装置１内で固定されている。
【００２２】
上記第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６は、第２の光軸Ｏ２に対し垂直な面で切られた断面がほぼＬ字形状を成す後述する金属フレームの長手方向の端部に一体的に樹脂成形により形成されている。
これら第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６との間に、上記第１の移動レンズ部９を保持する第１の移動鏡枠１７、第２の移動レンズ部１１を保持する第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動レンズ部１２を保持する第３の移動鏡枠１９が配置されている。
【００２３】
上記第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９は、上記の第１の移動レンズ部９、第２の移動レンズ部１１及び第３の移動レンズ部１２を、上記のレンズＬ１（以下、プリズムＬ１ともいう）によりほぼ直角に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、それぞれ独立に移動可能に保持している。
【００２４】
上記第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１は、このレンズ装置１の光学系の第２の光軸Ｏ２に沿って入射する被写体の光束の焦点距離を変化させるために設けられている。換言すれば、これら第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１を保持する第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８は、レンズ系のズーム比調節用のために設けられている。
【００２５】
また、第３の移動レンズ部１２は、上記の光束が撮像素子１４上に結像する焦点調節のために設けられている。換言すれば、この第３の移動レンズ部１２を保持する第３の移動鏡枠１９は、第２の光軸Ｏ２方向に移動自在な合焦用の鏡粋として設けられている。
【００２６】
また、上記第１の移動レンズ部９と第２の移動レンズ部１１の間の２１は、絞り位置を示している。
また、このレンズユニットは、上下の厚み（実際には撮影用のレンズユニットとしては奥行き方向の厚みとなる）を極力薄くするように、径の比較的大きなレンズＬ２、Ｌ５、Ｌ８を含む第１の固定レンズ部８、第２の移動レンズ部１１、第３の移動レンズ部１２をそれぞれ保持する第１の固定鏡枠部１５、第２の移動鏡枠１８、第３の移動鏡枠１９の枠壁の、第２の光軌Ｏ２に対し上下方向の一方の一部又は全部（図１（ｂ）の例では下方のレンズ下端部に対応する部分）が切り欠かれて、切欠部１５−１、１８−１、１９−１が形成されている。
【００２７】
そして、この切り欠かれて枠壁が欠如した分だけ強度が弱くなる鏡枠の、第１の固定鏡枠１５のように特に他に補強部分を持たない第２、第３の移動鏡枠１８、１９については、上記の切り欠き部に第２の光軸Ｏ２を挟んで対向する側、つまり上側の枠壁に、外部に突出する後述する凸部を設けている。図において、第２、第３の移動鏡枠１８，１９の上側枠壁がやや厚く見えるのは、上記凸部の断面を示しているためである。
【００２８】
また、更に、第３の移動鏡枠１９については、全体が左右に薄くて弱いので、上記の凸部による補強だけでは不十分の虞があるので、レンズＬ８の下部側に形成されている切欠部１９−１の反対側に形成されているレンズ胴付部から、レンズＬ８の有効光線の範囲外となる左方面の周囲に回り込むように、突設部１９−２が設けられている。
【００２９】
図２は、上記のレンズ装置１を、上方から見た分解斜視図である。
図３は、同じく上記レンズ装置１を天地を逆にして下方から見た分解斜視図である。尚、上記の図２及び図３には、図１（ａ），（ｂ）に示した構成と同一の構成部分には図１（ａ），（ｂ）と同一の番号を付与して示している。
【００３０】
上記の図２及び図３に示すように、レンズ装置１は、主固定鏡枠２２を備えている。この主固定鏡枠２２の内外に図２又は図３に示す全ての構成要素が組み付けれて収納されたとき、全体が、対向する長方形の２つの主面と該２つの主面に挟まれた扁平な空間内に構成要素が詰め込まれてなる装置本体の図１（ａ）に示す外形形状を形成する。
【００３１】
上記の主固定鏡枠２２は、上記２つの主面の少なくとも一方の主面を形成する金属フレーム２３ａを備えている。このレンズ装置１の構成において、他方の主面は開放されている。この金属フレーム２３ａで形成される一方の主面と開放されている他方の主面とで挟まれた扁平な空間の長手方向の一方の側面も、一方の主面の金属フレーム２３ａからほぼ直角に連設される金属フレーム２３ｂで構成される。
【００３２】
また、短手方向の一方の側面（図２、図３では斜め左下方の短手方向側面）も上記主面の金属フレーム２３ａ及び長手方向側面の金属フレーム２３ｂにそれぞれほぼ直角に連設される金属フレーム２３ｃで構成される。
これにより、金属フレーム２３（２３ａ、２３ｂ）は、長手方向（前述した折り曲げられた第２の光軸Ｏ２方向でもある）に直角な断面が、１つの主面と長手方向の１つの側面からなるＬ字型のフレームを構成し、少量の材料で剛性を形成する理想的な構造のフレームとなっている。
【００３３】
この金属フレーム２３の長手方向の両端部には、それぞれ金属フレーム２３にアウトサート成形により一体成型された固定成形部が形成されている。これら２つの固定成形部が、図１（ｂ）にも示した第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６である。
【００３４】
そして、第１の固定鏡枠部１５は図１（ｂ）にも示したプリズムＬ１及び図２と図３には図示を省略しているがレンズＬ２が保持されて固定される。また第２の固定鏡枠部１６には、これも図２と図３には図示を省略しているが図１（ｂ）に示したレンズＬ９が保持されて固定される
これら第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６との間に、図１（ｂ）にも示した３つの移動鏡枠（第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９）が配置される。
【００３５】
これら３つの移動鏡枠及び上記２つの固定鏡枠には、それぞれレンズを保持して固定する接着剤が周囲にあふれ出ないようにする接着剤溜まり部２４（図２参照）が形成されている。この接着剤溜まり部２４は、固定されるレンズの周面と鏡枠との間に形成されている僅かな間隙である。
【００３６】
尚、第３の移動鏡枠１９及び第２の固定鏡枠部１６の接着剤溜まり部は図では陰になって見えない。また、第１の固定鏡枠部１５の接着剤溜まり部も図では定かに見えないが、レンズＬ１と一体なプリズムの側面に対応する部分に設けられている。
【００３７】
上記３つの移動鏡枠が組み込まれるに先立って、ズーム用シャフトカム２５が、主固定鏡枠２２の開放側の長手方向側面の且つ第１の固定鏡枠部１５の側部に近接して配置される。ズーム用シャフトカム２５は、カム部のカム溝が設けられた周面を形成する太径部と、太径部の両端から同軸に突設された細径部２６（２６ａ、２６ｂ）を有しており、撮像素子１４とは反対側端部に突設されている細径部２６ａにはギア２７が固設されている。
【００３８】
ズーム用シャフトカム２５は、第１の固定鏡枠部１５の金属フレーム２３ｃとの一体化融着部に形成されている軸受嵌合孔２８内に一方の細径部２６ａを一旦挿通した後、図の斜め右方に引きながら他方の細径部２６ｂを図では陰になって見えない第１の固定鏡枠部１５に形成されている軸受け孔に嵌入させ、一方の細径部２６ａを軸受嵌合孔２８内において軸受２９と係合させる。これによりズーム用シャフトカム２５は第１の固定鏡枠部１５に対し回転可能に支持される。
【００３９】
ズーム用シャフトカム２５の一方の細径部２６ａの突端には更に径の小さな凸部３１が形成されており、この凸部３１は、一方の細径部２６ａが軸受２９と係合したとき軸受２９から上方外部に突出する。この凸部３１を付勢板バネ３２により押し付勢されることにより、ズーム用シャフトカム２５は上下の軸受けに位置決めされて安定して保持される。
【００４０】
付勢板バネ３２には、ほぼ四角な本体部から切り目によって一部を分離され下方に折り曲げられ更にその先端を水平に折り曲げられて形成された３個の曲がり足部３２−１と、本体部中央を切り欠いて形成された止め切片３２−２、及び本体部から一体に延設された付勢バネ部３２−３とから構成されている。
【００４１】
他方、金属フレーム２３ｃ側には、上記付勢板バネ３２の３個の曲がり足部３２−１に対応する位置に、３個の切欠部３３が形成され、これら３個の切欠部３３に囲まれたほぼ中央に、上記付勢板バネ３２の止め切片３２−２に対応する凸部３４が形成されている。
【００４２】
付勢板バネ３２の３個の曲がり足部３２−１を金属フレーム２３ｃの３個の切欠部３３に係合させながら、付勢板バネ３２の本体部が金属フレーム２３ｃ側に押し込まれると、止め切片３２−２の先端が凸部３４の周面に係止することにより、付勢板バネ３２が金属フレーム２３ｃの外面に位置固定され、その付勢バネ部３２−３の先端部によりズーム用シャフトカム２５の凸部３１が押し付勢されて、位置決めされる。
【００４３】
これにより、ズーム用シャフトカム２５は、その中心軸が主固定鏡枠２２の長手方向すなわち第２の光軸Ｏ２に平行する向きで、第１の固定鏡枠部１５に保持されるプリンズムＬ１の近傍に配置され、少なくとも軸方向での一部分がプリンズムＬ１の側面に隣接するように配置される。
【００４４】
続いて、ズーム用モータユニット３５が、レンズ（プリズム）Ｌ１の反射面裏側を保持する第１の固定鏡枠部１５の斜面と金属フレーム２３ｃによりに形成される略三角柱形状の空間部（図３参照）に配置され、その減速ギア列３６がズーム用シャフトカム２５のギア２７に係合する。このズーム用モータユニット３５は、ギア軸固定部３７及び止め板固定部３８の２箇所の止め部（図３参照）が、第１の固定鏡枠部１５に形成されている位置決め孔３９及び止め孔４１にネジ止めされることによって第１の固定鏡枠部１５に固定される。
【００４５】
上記に続いて、主固定鏡枠２２に、絞り・シャッタユニット４２が組み付けられる。絞り・シャッタユニット４２は（以下、図２参照）、第２の光軸Ｏ２を形成する反射光の通過光量を規制する絞りとシャッタを備えた絞り・シャッタ部４３と、この絞り・シャッタ部４３の絞りとシャッタとをそれぞれ機械的に駆動するロータリーソレノイド４４及び４５を備えている。
【００４６】
絞り・シャッタ部４３は図１（ｂ）に示した絞りの位置２１に配置され、２個のロータリーソレノイド４４及び４５はズーム用シャフトカム２５の下方に配置される。
更に、この絞り・シャッタユニット４２の下方に、第３の移動鏡枠１９を移動駆動するための振動波リニアモータ４６と磁気センサユニット４７とが、主固定鏡枠２２の短手方向に並んで重なるようにして配置される。
【００４７】
これにより、振動波リニアモータ４６は、ズーム用シャフトカム２５の軸の延長方向の位置で且つ撮像面側に配置される。
磁気センサユニット４７は（図３参照）、磁気センサホルダ４８、磁気センサ４９、磁気スケール５１、及び付勢バネ５２を備えている。
【００４８】
尚、上記の振動波リニアモータ４６と、磁気センサユニット４７については更に詳しくは後述する。
このように、上述した各部材が配置された後、図１（ｂ）に示した移動レンズ部９、１１、及び１２（図２と図３には図示を省略）をそれぞれ接着剤で固定された第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９が組み付けられる。
【００４９】
これらの第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９に保持される図１（ｂ）に示した移動レンズ部９、１１及び１２の各レンズＬ３〜Ｌ８は、図１（ｂ）では側断面図のため定かではないが、レンズは図１（ａ）に示すレンズ装置１に対して上下（図１（ｂ）でも上下）を切除されて上下の周面が平坦な周面を形成して、レンズを正面で見ると小判形の形状を成している。
【００５０】
そして、第１、第２、第３の移動鏡枠１７、１８、１９のレンズ保持部外周は上記小判形の形状のレンズを保持することに対応して、第２の光軸Ｏ２に沿った上下（図１（ａ）に示すレンズ装置１における上下、図１（ｂ）に示すレンズユニットでの上下）の周面が平面的に形成されており、これによりレンズ装置１に組み込まれる移動鏡枠の薄型化が図られている。
【００５１】
また、第２、第３の移動鏡枠１８、１９は、更なる薄型化を図るために、レンズを保持する鏡枠の下部（図２では下方の部分、図３では上方の部分）の、レンズ下部の平坦周面部分に対応する枠壁が切り欠かれて図１（ｂ）に示した切欠部１８−１、１９−１が形成され、レンズ後部の平坦周面部分が露出している。
【００５２】
尚、上記の切欠部は、第２の移動鏡枠１８については図２及び図３で見える部分にあるが、第３の移動鏡枠１９については、残る周囲の鏡枠の陰になって定かには見えない。
これら第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９は（図２参照）、それぞれ、軸受部５３（５３−１、５３−２、５３−３）を備え、これらの軸受部５３には、それぞれ、ガイド孔５４（５４−１、５４−２、５４−３）が設けられている。
【００５３】
また、これら第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９には、上記軸受部５３と対向する端部に、それぞれＵ字切欠部５５（５５−１、５５−２、５５−３）を備えている（図２参照）。
更に、第１の移動鏡枠１７の上記軸受部５３とＵ字切欠部５５とを有する後端部と対向する前端部外面５６と（図２参照）上記軸受部５３が配置される側面部５７との境界に形成される段差部５８には、光反射部材５９が貼着されて配置される。
【００５４】
また、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１に一体に横に突設された部分と、第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２に一体に上に延設された部分に、それぞれカムフォロア６１（６１−１、６１−２）が形成されている。
また、第３の移動鏡枠１９の軸受部５３−３に一体に横方向に立設される側面には光反射部材６２が貼着されている。
【００５５】
また、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９には、上記軸受部５３とＵ字切欠部５５とを有する後端部と対向する前端部外面に図１（ｂ）で説明した補強用の凸部６３（６３−２、６３−３）が形成されている。
この凸部６３は、上述した装置全体を薄型にするために小判形のレンズの後部平坦部分に対応する枠壁が切り欠かれて欠如している鏡枠の強度を補強するために設けられている。
【００５６】
また、上記３個の移動鏡枠のガイド孔５４には、第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６のそれぞれ開口側面と開口主面に最も近接する角部に形成されたガイド軸支持孔６４（６４−１、６４−２）に両端を支持される第１のガイド軸６５が挿通される。
【００５７】
これにより、第１，第２及び第３の移動鏡枠１７、１８及び１９（つまり３個の移動レンズ部９、１１、１２）は、図１（ｂ）に示す光軸Ｏ２方向に移動可能に支持される。
また、第１のガイド軸６５を支持するガイド軸支持孔６４（６４−１、６４−２）が、開口側面と開口主面に最も近接する角部に形成されていることにより、第１のガイド軸６５は、主固定鏡枠２２により形成されるレンズ装置１本体内において、開放された側面と開放された主面とが交わる最外部に可及的に近接して配置される。このように最外部に可及的に近接して配置された第１のガイド軸６５に軸受部５３が支持されることにより、３個の移動鏡枠は、狭い扁平な装置本体内部において空間に無駄なく配置される。
【００５８】
この第１のガイド軸６５の挿通に際しては、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１と、第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２との間に、押し付勢力を有する圧縮バネ６６が、第１のガイド軸６５に外嵌して介装される。
また、上記３個の移動鏡枠の組み付けに先立って、第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６のそれぞれ金属フレーム２３ｂで構成される閉側面と開口主面とに最も近接する位置に形成された他の２つのガイド軸支持孔６７（図３参照）により両端を支持されて第２のガイド軸６８が配置される。
【００５９】
上記３個の移動鏡枠の組み付けに際しては、上述したＵ字切欠部５４が上記第２のガイド軸６８に横から嵌合して摺動自在に支持された後、その第２のガイド軸６８を支点にして各移動鏡枠を内側に回動させることにより、第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８に配設されているカムフォロア６１が、ズーム用シャフトカム２５のカム溝に滑動自在に嵌入して係合する。
【００６０】
すなわち、ズーム用シャフトカム２５には、複数の鏡枠（この例では第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８）に対応するカム（カムフォロア６１−１、６１−２が係合するカム溝）がそれぞれ形成されている。
上記のようにカムフォロア６１がズーム用シャフトカム２５のカム溝に嵌入することにより、ズーム用シャフトカム２５と第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８とが摺動自在に係合する。
【００６１】
また、これと共に、第１の移動鏡枠１７の上部外面５６（図２参照）が一方の主面を形成している金属フレーム２３ａの裏面に近接して配置され、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９の前端部外面に形成されている補強用の凸部６３が、同じく金属フレーム２３ａに形成されている開口部６９に嵌入する。
【００６２】
この開口部６９は、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９の移動によって移動する移動レンズ（図１（ｂ）のレンズＬ５〜Ｌ８参照）の移動との干渉を回避するために、つまり凸部６３が移動することへの妨害となるのを回避すべく、上記移動レンズの移動ストロークに応じた上下に長い開口部を形成している。
【００６３】
この後、上述した第１のガイド軸６５が各移動鏡枠の軸受部５３のガイド孔５４及び両端部のガイド軸支持孔６４に挿通される。これにより、上記二本のガイド軸（６５、６８）は、ズーム用シャフトカム２５に隣接し且つズーム用シャフトカム２５の軸と平行に配置される。
【００６４】
このように、軸形状部材が、相互に隣接し且つ並行して配置されるので、装置全体の小型化に貢献できる。
これら二本のガイド軸により支持されて、３個の移動鏡枠（１７、１８、１９）が、光軸Ｏ２方向に摺動可能に規制され且つ一方のガイド軸により他方のガイド軸周りの回転を禁止され、光軸Ｏ２に直角方向の位置決めをされて主固定鏡枠２２内に配置される。
【００６５】
また、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１と第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２との間に圧縮バネ６６が第１のガイド軸６５に外嵌して介装されることにより、第１の移動鏡枠１７と第２の移動鏡枠１８は互いに相反する方向に付勢されている。
【００６６】
これにより、ズーム用シャフトカム２５のカム溝に係合するそれぞれのカムフォロア６１−１、６１−２が、ズーム用シャフトカム２５のカム溝の溝壁のそれぞれ相反する片側に押し付けられるようになり、したがって、ズーム用シャフトカム２５の回転駆動時のカム溝とカムフォロア間に生じる遊びが解消される、これにより、左移動時と右移動時における位置関係が正しく制御される。
【００６７】
上記の配置において、第１のガイド軸６５は、ズーム用シャフトカム２５とほぼ並行に且つ隣接して配置される。
この後、撮像素子１４が第２の固定鏡枠部１６の下面に取り付けられる。また、金属フレーム２３ａと同一面にある第１の固定鏡枠部１５の面の、第１の移動鏡枠１７に取り付けられている光反射部材５９に対応する位置にフォトセンサ取付孔７１が設けられており、このフォトセンサ取付孔７１にフォトセンサ７２が配置される。
【００６８】
このフォトセンサ７２は、第１の移動鏡枠の絶対位置を検知する。その検知した絶対位置からの第１の移動鏡枠の移動距離は、ズーム用モータユニット３５のステップ駆動されるズームモータのステップ数を、不図示の制御装置がカウントすることにより移動位置を検出して決定される。
【００６９】
また、第２の固定鏡枠部１６の開放されている側面に面する側の、第３の移動鏡枠１９に取り付けられている光反射部材６２に対応する位置に、他のフォトセンサ７３が配置される。このフォトセンサ７３は、第３の移動鏡枠１９に取り付けられた光反射部材６２からの反射光を検出して第３の移動鏡枠１９の絶対位置を検知する。
【００７０】
これら絶対位置の決定後、ズーム用モータユニット３５におけるモータの順逆両方向の回転により、ズーム用シャフトカム２５が所定範囲の角度内で順逆両方向に回動する。このズーム用シャフトカム２５の外周に設けられた２つのカム溝に、第１の移動鏡枠１７のカムフォロワ６１−１及び第２の移動鏡枠１８のカムフォロワ６１−２が係合していることにより、上記ズーム用シャフトカム２５の回動に応じて、第１の移動鏡枠１７と第２の移動鏡枠１８（つまり第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１）が、第２の光軸Ｏ２方向に沿って離接の移動を行って、光軸Ｏ２方向に進む光束の映像に対し縮小／拡大のズームを行う。
【００７１】
また、図１（ｂ）に示した第１、第２の移動レンズ部９、１１の間の絞り位置２１に絞り・シャッタ部４３が配置される絞り・シャッタユニット４２によって、光軸Ｏ２を進行する光束の進路が開閉されるとともに、撮像面への光量を制御する光学フィルタ（ＮＤフィルタ）が光束の進路内に進退される。
【００７２】
続いて、合焦用の第３の移動レンズ部１２を保持する第３の鏡粋の移動を駆動する振動波リニアモータについて説明する。
＜振動波リニアモータの全体構成＞
図４（ａ）は、本例において用いられる振動波リニアモータの分解斜視図であり、同図（ｂ）は、その組み立て上がり状態を示す斜視図である。同図（ａ），（ｂ）に示すように、振動波リニアモータ４６は、先ず、直方体形状をした振動子本体７５と、この振動子本体７５の上下に対向する２面にそれぞれ振動子本体７５と一体に形成された又は別体で接着された突起形状の複数（図の例ではそれぞれ２個）の駆動接触部７６（７６−１、７６−２）とから成る振動子７０を備えている。
【００７３】
上記のように、振動子本体７５が凹凸の無い直方体形状であるので全体の小型化が容易であると共に、その対向する２面に駆動接触部７６を備えているので、強力な駆動力を発揮することができる。
更に、この振動子７０の駆動接触部７６を介して振動子本体７５を上下から移動方向に並行に挟持して振動子７０の移動をガイドする２本のガイド軸７７（７７−１、７７−２）と、これらを位置決めしながら全体を支持する支持部７８とを備えている。上記の駆動接触部７６は、それぞれの配設面において、ガイド軸７７の方向に突出するように形成されている。
【００７４】
支持部７８には、基部７８−１の両端からそれぞれ基部７８−１と一体に設けられた立設部７８−２の上部に、上記２本のガイド軸７７のうち、上のガイド軸７７−１を接着固定して支持する固定軸受孔７９がそれぞれ形成され、その下方に下のガイド軸７７−２を揺動自在に支持する軸受長孔８１が形成されている。この支持部７８の立設部７８−２には、上記２本のガイド軸７７を支持している側方に開口部７８−３が形成されている。
【００７５】
また、支持部７８の基部７８−１の両端部近傍の外底部には、軸受長孔８１に挿通される下のガイド軸７７−２の両端部に対応する位置に凸部８２がそれぞれ設けられており、この凸部８２は、図では定かには見えないが上方から見ると内空になっていて、この内空部に押し付勢力を有する螺旋バネ（コイルバネ）８３が保持される。
【００７６】
そして、内空部から外部上方に突出する螺旋バネ８３の上端部が下のガイド軸７７−２の両端部近傍において下のガイド軸７７−２を上方に、つまり上のガイド軸７７−１に向けて付勢する。これにより、下のガイド軸７７−２は、上のガイド軸７７−１と共に挟持する振動子７０下面の駆動接触部７６に押圧され、振動子７０の後述する振動運動と螺旋バネ８３の付勢力とによって、上下に揺動可能に軸受長孔８１により支持される。
【００７７】
このように、下のガイド軸７７−２が上下に揺動可能なように軸受長孔８１によって支持されているので、これにより、ガイド軸７７間の組み立て誤差を容易に吸収することができ、したがって、全体の小型化も容易になる。
また、その下のガイド軸７７−２の両端部近傍で、螺旋バネ８３による付勢を行っているので、振動子７０の進行方向全体に亘って下のガイド軸７７−２を均等に振動子７０に押圧することができ、したがって、振動子７０の位置が何処に在っても、その駆動接触部を常に安定してガイド軸７７に押圧させることができ振動子７０の安定した進退移動を実現することができる。
【００７８】
尚、２本のガイド軸７７について、上と下で説明しているが、レンズ装置１に組み込まれる際の位置関係によっては天地が逆になって、下のガイド軸７７−２が上のガイド軸となったり、また、レンズ装置１が図１（ｂ）の平面にある状態から立ち上がれば、左または右のガイド軸、あるいは手前または向う側のガイド軸として説明されるものである。
【００７９】
また、上記下のガイド軸７７−２の両端部近傍を上のガイド軸７７−１方向へ付勢する付勢部材については、螺旋バネ８３と限ることなく、板バネを用いても良く、また、マグネット等を用いてもよい。また、押し付勢力で上のガイド軸７７−１方向へ押すと限ることなく、引き付勢力を用いてが上のガイド軸７７−１方向へ引くようにしてもよい。
【００８０】
次に、上記の揺動自在な下のガイド軸７７−２の軸受長孔８１からの脱落や脱出を防止するために、軸受長孔８１に挿通された下のガイド軸７７−２の両端部に当接して抜け止めピン８４が配置され、この抜け止めピン８４は、その両端部を軸受長孔８１の開口部外側に形成されるピン固定溝８５内に接着固定される。下のガイド軸７７−２は、上記の抜け止めピン８４によって、脱落や脱出を防止されると共に、振動子７０の移動方向への連れ動き移動を制限されている。
【００８１】
上記の振動子７０は、その後述する特有の振動運動と駆動接触部７６及び２本のガイド軸７７−１、７７−２の作用により、図４（ｂ）に示す両方向矢印ｂで示すガイド軸７７−１及び７７−２と並行する方向へ両端の立設部７８−２間を進退移動する。
【００８２】
上記の駆動接触部７６は、第１又は第２のガイド軸７７との接触面に、第１又は第２のガイド軸７７から適正にガイドされる（あるいは規制される）ための凹状の切り欠き部が設けられており、これにより、振動子７０は、駆動接触部７６を介して第１又は第２のガイド軸７７に沿った方向のみに移動するように移動方向を規制されている。
【００８３】
このように、振動子７０の移動路を形成するガイド軸７７が駆動接触部７６を介して振動子７０の移動方向をも規制する。また、駆動接触部７６が３個以上あるために振動子７０は第１、第２のガイド軸７６、７７の形成する面内での回転も規制されている。従って、振動子７０の回転止めが不要となり構成が簡単となる。
【００８４】
この図４（ｂ）に示す本例における振動波リニアモータ４６は、振動子７０が上記のように２つのガイド軸７７に対しては自走しているが、例えば振動子７０の移動方向の前後の端部を挟持する部材を設け、この部材をフレームに固定すれば、２つのガイド軸７７を保持する支持部７８の方が移動することになり、振動子７０と２つのガイド軸７７は、相対的に移動する関係にある。これについては更に後述する。
＜振動子の構成＞
図５（ａ）は、上記のような振動波リニアモータ４６の振動子７０の正面図であり、同図（ｂ）は、その側面図、同図（ｃ）は、同図（ａ），（ｂ）に示す振動子７０の圧電体シートと電極配置を示する図である。尚、同図（ａ）には振動子７０の向きを、図４（ａ），（ｂ）に示す場合と天地を逆にして示している。また、図４（ａ），（ｂ）では図示を省略した振動子本体７５へ配線された電極も示している。
【００８５】
同図（ａ），（ｂ）に示すように、振動子７０は、積層された圧電体シート８６から成る圧電体シート層８７とその下方に積層された弾性体シート８８から成る弾性体シート層８９とで構成された振動子本体７５と、振動子本体７５の圧電体シート８６の積層方向の対向する２面にそれぞれ設けられた複数個（本例では合計４個）の駆動接触部７６とで構成されている。
【００８６】
圧電体シート層８７の上面と、弾性体シート層８９の下面には、それぞれ絶縁体シート９１が貼着されている。尚、この絶縁体シート９１は、元来が絶縁体である弾性体シート８８と同一部材を用いることもできる。
上記の駆動接触部７６は、絶縁体シート９１のそれぞれ外側面に密着して形成されている。また、各２個の駆動接触部７６は、それぞれ単体ではなく、板状部材から成る平板部９２と一体に形成され、これにより２個の駆動接触部７６が相互に連結された連結型駆動接触部９３（全体が接触部ではなく２つの駆動接触部７６が接触部を形成している）を形成している。また、この連結型駆動接触部９３は振動子本体７５とは別体で形成されている。
【００８７】
このように、連結型駆動接触部９３とすることにより、複数の駆動接触部７６がばらばらである場合に比べて組立性が向上する。尚、必ずしも２面とも連結型駆動接触部９３に構成する必要はなく、いずれか１面の駆動接触部７６が連結型駆動接触部９３を形成しているだけでも組立性の向上に寄与することができる。
【００８８】
また、この連結型駆動接触部９３は、例えばアルミナ粉などの砥粒を分散固化させた樹脂材で形成されていることが好ましい。この材質は振動子７０の他の部分に比べて音響インピーダンスが低いため、概ね連結駆動接触部以外の部分の後述する縦振動や屈曲振動に近いものが励起されるため、設計がしやすい。
【００８９】
また、この連結型駆動接触部９３は、その材質として硬度と弾力性を兼ね備えた材質を選択することによって、上記のように振動子本体７５と一体に振動することが容易になると共に耐磨耗性が向上して振動波リニアモータ４６の耐久性に寄与することができる。
【００９０】
また、連結型駆動接触部９３の平板部９２の大きさは、振動子本体７５の面に一致する大きさに形成することが好ましい。（連結型駆動接触部９３と振動子本体７５とが互いに固着する面は、形状、大きさが同一であること、すなわち、連結型駆動接触部９３の底面は、連結型駆動接触部９３が固着されるべき振動子本体の面と同一であることが好ましい。）
このようにすると、連結型駆動接触部９３を振動子本体７５に取り付ける際に位置合わせが容易となって組み立て作業の能率が向上する。なお、図５（ｆ）下側の連結型駆動接触部９３のように平板部９２（連結型駆動接触部９３）の一端が振動子本体７５の面の一端と揃っているだけでも同じ目的を達成することができる。
【００９１】
上記振動子本体７５の圧電体シート層８７は、主に強制振動を与えるための圧電体部を構成しており、弾性体シート層８９は、圧電体部と合わせて特定の振動モードを励起する励起部を構成している。ただし、圧電体部だけで所望の振動モードを励起することができれば、励起部は必ずしも必要ではない。
【００９２】
圧電体シート層８７を形成する圧電体シート８６と、弾性体シート層８９の弾性体シート８８は、図５（ｃ）に示す内部電極処理が施されたているかいないかの違いだけで、本来は例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の同一材質から成る薄い矩形状のシート部材である。具体的には例えば縦１０ｍｍ、横２．５ｍｍ、高さ（積層方向の厚さ）８０μｍの形状を有している。
【００９３】
尚、本例において使用するＰＺＴ材は、Ｑｍ値が２０００というように大きいハード系材料が選択されて使用される。弾性体シートも同様である。また、圧電体シート層８７と弾性体シート層８９を上下から挟持する絶縁体シート９１は、同じＰＺＴ材で、厚さは４０μｍの形状である。これらの絶縁体シートは圧電体シートと同一材料ではあるが電極が設けられていないので未分極状態であり、圧電性は無く、したがって、実質的に絶縁体としての特性を有している。
【００９４】
圧電体シート層８７の圧電体シート８６は、内部電極処理が施された電極のパターンのみが異なる２種類のシート状圧電素子で構成される。これら２種類の圧電体シート８６は同図（ｃ）に示すように、一方は左右二方に分けてほぼ全面にＡ＋内部電極箔９４とＢ−内部電極箔９５を形成された圧電体シート８６ｍである。上記Ａ＋内部電極箔９４とＢ−内部電極箔９５には、それぞれ左右両端に近い位置に、外部と接続するための端子９４−１と端子９５−１が圧電体シート８６ｍの一方の側方に突出して形成されている
他方は同じく左右二方に分けてほぼ前面にＡ−内部電極箔９６とＢ＋内部電極箔９７を形成された圧電体シート８６ｎである。上記Ａ−内部電極箔９６とＢ＋内部電極箔９７には、それぞれ左右の中央に近い位置に、外部と接続するための端子９６−１と端子９７−１が圧電体シート８６ｎの上記と同じ一方の側方に突出して形成されている。
【００９５】
上記の内部電極箔は、その電極材料としては銀パラジウム合金もしくは銀が用いられ、例えば蒸着とフォトリソグラフィー技術によって、厚さ４μｍの形状となるように形成されている。
本例では、圧電体シート層８７は、これら２種類の圧電体シート８６ｍと８６ｎとを、それぞれ２４枚づつ合計４８枚のシート層として、交互に重ねて構成されている。
【００９６】
このようにして、最上部と最下部を除く中間部では、一枚の内部電極箔が自身が形成されている圧電体シート８６（８６ａ又は８６ｂ）と、自身に接する圧電体シート８６（８６ｂ又は８６ａ）の両方へ反対電位の電圧を印加する内部電極を構成している。
【００９７】
上記のＡ＋内部電極箔９４、Ａ−内部電極箔９６、Ｂ＋内部電極箔９７、及びＢ−内部電極箔９５からそれぞれ圧電体シート８６（８６ｍ、８６ｎ）の一方の側方に突出して形成されている外部接続用の端子９４−１、９５−１、９６−１及び９７−１は、同図（ａ）に示す振動子本体７５の一方の側面（図４（ａ），（ｂ）に示した２本のガイド軸７７に並行で且つガイド軸７７に対面していない２つの側面のうちの一方の側面）において、焼き付け銀より成るＡ＋電極接続外部端子９８、Ａ−電極接続外部端子９９、Ｂ＋電極接続外部端子１０１、及びＢ−電極接続外部端子１０２にそれぞれ接続されている。
【００９８】
上記の一方のＡ＋電極接続外部端子９８とＡ−電極接続外部端子９９はＡ相電極として構成され、他方のＢ＋電極接続外部端子１０１とＢ−電極接続外部端子１０２はＢ相電極として構成されている。尚、Ａ−電極接続外部端子９９とＢ−電極接続外部端子１０２は、それぞれＡ相とＢ相のグラウンド（ＧＮＤ）接続用として構成することもできるので、その場合は同一のリード線等に接続して電気的に同電位となるように構成しても良い。
【００９９】
これらＡ相とＢ相の電極接続外部端子を介して後述する駆動回路から電圧が圧電体シート層８７に印加されて、振動子本体７５は後述する超音波楕円振動を発生する。
尚、本例における振動子本体７５の寸法は、例えば、長手方向の寸法が１０ｍｍ、短手方向の寸法が２ｍｍ、そして高さが２．５ｍｍの形状で構成されている。この振動子本体７５には、図５（ａ）に示すように、図４（ａ），（ｂ）では図示省略したピン部材取り付け孔１０３が、上記のＡ相電極とＢ相電極のほぼ中間、つまり振動子本体７５のほぼ央部に形成されている。このピン部材取り付け孔１０３については後述する。
【０１００】
また、圧電体部としては必ずしも圧電体シート層８７でなくても以下のようなものでもよい。図５（ｄ）は圧電体部として、積層圧電体又は圧電素子からなる圧電体１２９と、たとえば真鍮材からなる振動子本体主要部１３０、振動子本体部品１３１とを接着結合して振動子本体として、これに連結型駆動接触部９３を接着したものである。振動子本体主要部１３０、振動子本体部品１３１が励起部をなす。
【０１０１】
また、図５（ｅ）は、直方体形状のたとえば真鍮部材の弾性体部１３２に薄い単板圧電体１３３、連結型駆動接触部９３を接着した構成を示している。弾性体部１３２が励起部をなす。これらの部材の接着時には十分な押圧をかけて接着することが、振動伝達効率を上げるために重要である。
＜駆動原理＞
図６は、上記構成の振動波リニアモータ４６を駆動制御する駆動回路を示す図である。同図に示す駆動回路１０５は、ＡＦ（オートフォーカス）回路１０６と共に図１（ａ）に示した回路基板２に搭載されている。
【０１０２】
駆動回路１０５のＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）１０７は、ＡＦ回路１０６から移動・停止いずれかの指示信号と共に前・後方向いずれかの指示信号を受け取ると、対応する信号を発振回路１０８および９０°移相回路１０９に出力する。
【０１０３】
発振回路１０８は、移動信号を受け取ると超音波駆動電圧をＡＭＰ（増幅器）１１０を介して振動波リニアモータ４６のＡ相電極９８、９９に印加し、他方で同じ超音波駆動電圧を９０°移相回路１０９に出力する。
９０°移相回路１０９は、ＣＰＵ１０７からの移動信号と共に受け取った前・後方向いずれかの指示信号に基づいて、発振回路１０８から入力される超音波駆動電圧を周波数の位相を＋９０°又は−９０°移相して他のＡＭＰ（増幅器）１１１を介して振動波リニアモータ４６のＢ相電極１０１、１０２に印加する。
【０１０４】
これにより振動波リニアモータ４６は、超音波振動を発生して後述するように所定の方向に自走して、第３の移動鏡枠１９を光軸Ｏ２に沿って所定の方向に移動させる。
前述したように第３の移動鏡枠１９の絶対位置はリフレクタ（光反射部材６２）と反射型フォトセンサ７３によって予め検出されており、この絶対位置はＣＰＵ１０７に通知されている。
【０１０５】
他方、第３の移動鏡枠１９の移動量は、磁気センサユニット４７の磁気スケールを磁気センサが読み取ることによって検出される。この磁気センサによって読み取られた移動量を示すパルス信号は、ＡＭＰ（増幅器）１１２を介してカウンタ１１３に出力される。カウンタ１１３は、その移動量を示すパルス信号を計測して計測結果をＣＰＵ１０７に出力する。
【０１０６】
ＣＰＵ１０７は、フォトセンサ７３から入力されている第３の移動鏡枠１９の絶対位置と、カウンタ１１３から入力される移動量計測結果とから、第３の移動鏡枠１９の現在位置を認識して、この認識した第３の移動鏡枠１９の現在位置をＡＦ回路１０６に通知する。ＣＰＵ１０７は、ＡＦ回路１０６からの停止信号によって、上記発振回路の出力を停止させる。
【０１０７】
図７（ａ），（ｂ）は、上記のようにして発振駆動される振動波リニアモータ４６の振動子本体７５の超音波楕円振動を模式的に説明する斜視図である。
先ず、図５（ａ）に示した振動子本体７５のＡ相電極９８，９９、及びＢ相電極１０１、１０２に、同位相で周波数１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加すると、振動子本体７５には１次の縦振動が励起される。また、上記Ａ相電極９８，９９、及びＢ相電極１０１、１０２に、逆位相で周波数１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加すると、振動子本体７５には２次の屈曲振動が励起される。
【０１０８】
これらの振動を、有限要素法を用いてコンピュータ解析すると、図７（ａ）に示すような共振縦振動姿勢，及び図７（ｂ）に示すような共振屈曲振動姿勢がそれぞれ予想された。そして、超音波振動測定の結果は、それらの予想が実証された。
尚、本実施の形態では、共振周波数に関して、屈曲２次振動の共振周波数を縦１次振動の共振周波数より数％程度（望ましくは３％程度）低くなるように設計している。このように構成することで、後述するように振動波リニアモータとしての出力特性を大幅に向上させることができる。
【０１０９】
次に、振動子本体７５のＡ相電極９８，９９、及びＢ相電極１０１、１０２に位相がπ／２だけ異なる１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加すると、振動子７０の駆動接触部７６の位置で、楕円振動を観測することが出来た。
この場合、振動子７０の底面にある駆動接触部７６の位置での超音波振動による楕円振動の回転の向きと、上面に配置してある駆動接触部７６の位置での超音波振動による楕円振動の回転の向きとは逆になる。
【０１１０】
図８（ａ），（ｂ）は、位相がπ／２だけ異なる１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加したときの振動子の駆動接触部の楕円振動を模式的に示す図である。同図（ａ）はＡ相電極９８，９９が、Ｂ相電極１０１、１０２よりも、印加される交番電圧の位相がπ／２だけ遅れている場合の動作を示しており、振動子７０の底面の駆動接触部７６は反時計回り方向の回転をしており、他方、上面の駆動接触部７６は時計回り方向の回転をしている。
【０１１１】
そして、同図（ｂ）は、Ａ相電極９８，９９が、Ｂ相電極１０１、１０２よりも、印加される交番電圧の位相がπ／２だけ進んでいる場合の動作を示しており、振動子７０の底面の駆動接触部７６は時計回り方向の回転をしており、他方、上面の駆動接触部７６は反時計回り方向の回転をしている。
【０１１２】
このように、同じ面の駆動接触部は同じ向きに回転するような位置に配置し、且つ反対側面の駆動接触部は反対向きに回転する位置に配置されることが好ましい。これにより最も効率よく駆動力を取り出すことができるようになる。
すなわち、上記振動子本体７５の縦振動と屈曲振動とから合成される楕円振動が、４個の駆動接触部７６を介して２本のガイド軸７７に作用し、その反作用として振動子本体７５が、２本のガイド軸７７に沿って、支持部７８の両立設部７８−２間を進退移動する。これが、本発明における振動波リニアモータの動作原理である。
【０１１３】
尚、本実施の形態では、圧電体部が、Ａ相電極９８，９９が配設されるＡ相とＢ相電極１０１、１０２が配設されるＢ相の２個所で構成されているが、圧電体部は２個所と限ることなく、縦振動と屈曲振動を起こさせることができれば３個所以上であってもよい。
【０１１４】
また、本例では、振動子７０が、ほぼ直方体形状であるので、このような場合は、縦振動と屈曲振動により上記の駆動力が得られるが、駆動接触部に楕円振動を起こして駆動力を得られるのであれば、振動子は他の形状でもよい。また、１または複数の、同じまたは整数倍の周波数のモードを同時に励起しても、同じような振動運動を得ることができる。
【０１１５】
更に、駆動接触部は、振動波リニアモータとして最も高レベルの出力特性が得られる任意の位置、すなわち、振動子７０の最も高レベルの超音波楕円振動が行われる位置に設けられるのが望ましいが、一般には、楕円振動を行うことが駆動の源となるため少なくとも１個以上の駆動接触部では楕円振動が起こっており、少なくとも全ての駆動接触部の部位で生ずる振動による駆動力の総和が０にならないように駆動接触部を配置すればよい。
【０１１６】
また、全ての駆動子の位置で楕円運動が起こっている必要はなく、単振動または逆方向の振動が起こってもいても、各振動子からの駆動力の総計が０でなく、ある１方向への駆動力となっていればよい。
次に、上述したような楕円振動による振動子７０の振動波リニアモータ４６内での進退移動力を、第３の移動鏡枠１９の移動駆動力として取り出す構成について説明する。
＜連結部の構成＞
図９（ａ）は、上記振動波リニアモータ４６と、第３の移動鏡枠１９との連結方法を説明する斜視図であり、同図（ｂ）は、その連結部のみを取り上げて示す拡大斜視図、同図（ｃ）は、第３の移動鏡枠１９の移動量を検出する磁気センサユニットを示す拡大図である。
【０１１７】
図１０（ａ）は、図９（ｂ）を矢印ｃ方向に見た図、図１０（ｂ）は図９（ｂ）のＡ−Ａ´矢視断面図である。
尚、図９（ａ）は、図３において振動波リニアモータ４６と第３の移動鏡枠１９を見た図である。また、図９（ａ）は、振動子７０の斜め左上向う側のピン固設面の中央の図５（ａ）に示したピン部材取り付け孔１０３から内部に挿通されて固定されている移動出力取出用のピン部材１１５を、分かり易いようにピン固設面側に抜き出して示している。
【０１１８】
図９（ａ）に示すように、第３の移動鏡枠１９は、第３の移動レンズ部１２を保持する鏡枠本体１１６と軸受け部５３−３と、この軸受部５３−３から下方に突設された係合突設部１１７から構成されている。係合突設部１１７のほぼ中央部には、鏡枠本体１１６が光軸Ｏ２に沿って移動する移動方向に並行する方向に長い長孔１１８が穿設されている。
【０１１９】
この長孔１１８には（以下、図１０（ａ），（ｂ）も参照）、移動出力取出用のピン部材１１５を第３の移動鏡枠１９との当接個所（係合突設部１１７の長孔１１８）に付勢する板バネ１１９が図の向う側から係合する。
板バネ１１９は、平らな本体部１１９−１と、この本体部１１９−１の下方から手前と上方に２段に折り曲げられたけ係止部１１９−２と、本体部１１９−１の左横から手前に折り曲げられた付勢部１１９−３とで構成されている。
【０１２０】
この板バネ１１９は、その係止部１１９−２が、第３の移動鏡枠１９の長孔１１８が形成されている係合突設部１１７の下端部を向う側から回り込むように挟みつけて係合突設部１１７に係止する。これにより板バネ１１９の本体部１１９−１が長孔１１８の向う側開口面に密着し、付勢部１１９−３が長孔１１８内の所定の位置に向う側から挿入される。
【０１２１】
付勢部１１９−３と長孔１１８の左端部間には移動出力取出用のピン部材１１５が挿通されるだけの間隙が形成されている。
第３の移動鏡枠１９の鏡枠本体１１６の向う側の側面１１６−１と、係合突設部１１７の手前側の面との間には、ちょうど振動波リニアモータ４６の振動子７０を含む駆動部と、そのフレキシブル基板（後述）が配置されるだけの空隙が形成されている。
【０１２２】
この空隙に振動波リニアモータ４６が配置されたとき、その移動出力取出用のピン部材１１５が、図９（ｂ）に示すように、付勢部１１９−３と長孔１１８の左端部間に形成されている間隙に挿通される。
この係合により、移動出力取出用のピン部材１１５は、長孔１１８内において、第２の光軸Ｏ２方向への動きを禁止され、図９では図示を省略している金属フレーム２３ａに固定配置される振動波リニアモータ４６の振動子７０の第２の光軸Ｏ２方向への移動を忠実に第３の移動鏡枠１９に伝達する。
【０１２３】
また、ピン部材１１５は、他方では、上記の係合において、上下の動きには遊びが許されている。この遊びにより、振動子７０と２本のガイド軸７７（７７−１、７７−２）との取り付け時の位置ずれ等が吸収される。
また、これにより、移動出力取出用のピン部材１１５は、上記のように振動子７０の第２の光軸Ｏ２方向への移動の向きと力を第３の移動鏡枠１９に正確に伝達する一方で振動子７０の楕円振動等による上下動は、長孔１１８内における上下動で吸収し、第３の移動鏡枠１９に伝達することはない。
【０１２４】
このように、本例では振動子７０と第３の移動鏡枠１９間の連結には、一方で振動子７０に固定され、他方では板バネ１１９の付勢力により第３の移動鏡枠１９鏡枠との当接個所（係合突設部１１７の長孔１１８）に当接するのみの移動出力取出用のピン部材１１５による連結状態を形成して、これにより振動子７０の移動力（駆動力）を第３の移動鏡枠１９の移動に伝達するようにしている。
【０１２５】
このように、ピン部材１１５は、振動波リニアモータ４６を或る電子機器、装置等に搭載した場合に、振動子７０の移動駆動力を外部（電子機器内の移動駆動機構、装置内の被移動駆動物）へと伝達するための移動駆動伝達手段である。
また、本例では、振動子７０の中央部、すなわち１次縦振動と２次屈曲振動の共通の節部（それぞれの振動モードにおいて静止している点の近傍）に、振動子７０の移動力（駆動接触部７６の駆動力）を外部に取り出すためのピン部材１１５が固定配置されているが、振動子の振動モードとして他の振動モードまたは振動モードの合成を利用している場合でも、それらの振動モードの共通の節部または振動が極小になる部分にピン部材１１５を配置すれば、振動子の振動を阻害することなく被移動部材へ振動子の移動力を伝達することが可能である。
【０１２６】
ところで、前述の図４（ｂ）において、本例における振動波リニアモータ４６は、振動子７０と２つのガイド軸７７は相対的に移動する関係にあると説明した。これを図９で説明すると、図９の場合は固定された支持部７８に対して自走する振動子７０によって、この振動子７０に連結された第３の移動鏡枠１９が移動するが、例えば振動子７０の移動方向の前後の端部を、振動子７０の振動を阻害しない弾性部材で挟持し、この弾性部材を金属フレーム２３ａに固定し、２つのガイド軸７７を保持する支持部を第３の移動鏡枠１９の適宜の部位に形成する。
【０１２７】
そうにすれば、振動子７０は固定配置となり、この振動子７０の駆動接触部７６に駆動される２つのガイド軸７７が移動することになり、すなわち２つのガイド軸７７に連結された形の第３の移動鏡枠１９の方が移動するようになる。
そのような構成にすることも可能であり、従って振動子７０と２つのガイド軸７７は相対的に移動する関係にあると説明したものである。ただし、以下の説明では、図９の構成を基本として、振動子７０が２つのガイド軸７７に対し自走すると表現することもある。
【０１２８】
尚、図９に示した連結構成において、第３の移動鏡枠１９の係合突設部１１７においては、図の向う側に磁気センサユニット４７の磁気スケール１２１の図では陰になって見えない一端が係合突設部１１７に固定して配設され、磁気スケール１２１の図に見える他端部に対向する位置に、磁気センサユニット４７の磁気センサ１２２が図９では図示を省略している金属フレーム２３ａに固定して配置される。
【０１２９】
この磁気センサ１２２の金属フレーム２３ａへの配設は、磁気センサ１２２がセンサ保持枠１２３に嵌め込まれ、このセンサ保持枠１２３を固定する固定板１２４が固定孔１２４−１によって金属フレーム２３ａに固定されることにより磁気センサ１２２が金属フレーム２３ａに固定される。また、このとき磁気スケール１２１を磁気センサ１２２方向に付勢する板バネ部材１２５が同時に固定配置される。
＜移動量の検出＞
図１１は、図２及び図３に示した磁気センサユニット４７の詳細な構成を、この磁気センサユニット４７が組み付けられる振動波リニアモータ４６と第３の移動鏡枠１９と共に示す一部分解斜視図である。
【０１３０】
この磁気センサユニット４７は、図２に示したフォトセンサ７３が第３の移動鏡枠１９の絶対位置を検知した後、その絶対位置からの第３の移動鏡枠１９の移動距離を検出するために設けられる。
図１１に示すように、上述した振動波リニアモータ４６は、図９でも説明したように第３の移動鏡枠１９の鏡枠本体１１６の側面（Ｕ字切欠部５５−３のある側面とは反対側の側面）と係合突設部１１７との間に配置される。そして、この振動波リニアモータ４６は、磁気センサホルダ１２６（センサ保持枠１２３、固定板１２４）と共に、金属フレーム２３ａに固定される。
【０１３１】
磁気センサホルダ１２６の固定板１２４には板バネ１２５の係止部１２５−１が係止するように構成されており、磁気センサホルダ１２６のセンサ保持枠１２３には、磁気センサ１２２が保持されている。
磁気センサ１２２にはほぼ中央部に磁気を検出するための検出部１２２−１が形成されている。また、検出部１２２−１の上方から、接着剤１２７により磁気センサ１２２との電気的接続が補強された４本の電極リード線１２８が引き出されている。
【０１３２】
また、第３の移動鏡枠１９の軸受部５３−３から上に立設する（図３および図９では見方が上下逆になるため下方に立設する形状で示している）係合突設部１１７から更に所定の段差で外側（図１１では斜め右下方向）に張り出して平面部を形成しているスケール保持部１１７−１には磁気スケール１２１の係止部１２１−１が接着され、これにより磁気スケール１２１はスケール面を磁気センサ１２２の検出部１２２−１に向けてスケール保持部１１７−１に固定される。
【０１３３】
この磁気スケール１２１がスケール保持部１１７−１を介して第３の移動鏡枠１９に固定して取り付けられているのに対し、磁気センサ１２２は金属フレーム２３ａに固定され、この金属フレーム２３ａに対し第３の移動鏡枠１９が前述したように２本のガイド軸（６５、６８）に沿って移動可能に配置されていることにより、磁気センサ１２２と磁気スケール１２１も相対的に移動可能に配置されている。
【０１３４】
この磁気スケール１２１は、弾性のあるシート材、例えばポリエステル等の樹脂製シートから成り、スケール面側に磁性体を塗布し、この磁性体を一定間隔で磁化したものである。この磁気を磁気センサ１２２が読み取るためには、磁気スケール１２１のスケール面と磁気センサ１２２の検出部１２２−１とが常にできるだけ近接していることが好ましい。
【０１３５】
そこで、板バネ１２５が設けられている。すなわち板バネ１２５は、係止部１２５−１から下方に下がって横に鉤型に張り出すバネ部１２５−２を備え、バネ部１２５−２の端部には、磁気スケール１２１側に向けて突設されたドーム状の凸部１２５−３が形成されている。この凸部１２５−３は、磁気センサ１２２の検出部１２２−１に対応する位置に形成されている。
【０１３６】
この板バネ１２５の係止部１２５−１が磁気センサホルダ１２６の固定板１２４と共に金属フレーム２３ａに固定されることにより、板バネ１２５の凸部１２５−３が、磁気センサ１２２の検出部１２２−１に対し磁気スケール１２１の係止部１１７−１に固定されない部分すなわち自由端側１２１−２を押圧する。
【０１３７】
これにより磁気スケール１２１のスケール面が磁気センサ１２２の検出部１２２−１に摺接しながら相対移動する。このように磁気スケール１２１のスケール面が磁気センサ１２２の検出部１２２−１に接触移動することにより、磁気センサ１２２は、正しく磁気スケール１２１のスケールを読み取ることができる。
【０１３８】
上記のように磁気スケール１２１のスケール面の背面を押圧する板バネ１２５の部分がドーム状の凸部１２５−３で形成されているので、磁気スケール１２１のとの摩擦抵抗が極めて小さくて済み、これにより、押圧により発生する抵抗負荷が低滅される。
【０１３９】
また、上記の磁気スケール１２１の背面には、表面の滑らかな非磁性の金属箔を貼着するか、あるいは滑らかな樹脂層を形成するようにすることが好ましい。そうすると、板バネ１２５との摩擦による磨耗を低く抑えることができ、装置の寿命を長期に維持することができる。
【０１４０】
以上説明したように、本実施の形態においては、振動波駆動による振動波リニアモータは、直方体角柱形状の超音波波振動子の対向する２面に複数の駆動接触部を設け、その駆動接触部の配設された両面をガイド軸により支持した単純な構成となっていることにより専用の回転止めが不要な超音波振動子の自走走行が可能となり、また従来型では必要であった可動レールやこの可動レールと連結するテーブル等も不要となり且つ構成各部の配置空間も小さく極めて小型である。
【０１４１】
したがって、例えばレンズ装置等の本体装置に組み込まれるときは、本体装置のハウジングと被駆動体となる鏡枠との間の狭い間隙に配置できるほど小さな配置空間で良く、このように簡単な構成で小型化を可能にした振動波リニアモータを提供することが可能となる。
【０１４２】
また、振動子に複数の駆動接触部を設け、これらの駆動接触部を最適な押圧力にてガイド軸を摺動させる構造であるため、超音波振動子の振動波楕円振動による駆動力を十分に発揮することが可能であり、更には振動子の走行性を安定させることができ、その結果、振動波リニアモータとしての動作性能を向上させることができる。
【０１４３】
なお、以上の実施の形態においては、規制部材としてのガイド軸を固定して、駆動子がガイド軸に沿って移動する構成をとっていたが、逆に駆動子を固定してガイド軸を被駆動部材として移動させることも可能である。いずれにせよ、規制部材と駆動子が相対的に移動する構成には変わりないことは言うまでもない。
＜フレキシブル基板＞
次に、この振動波リニアモータ４６の振動子７０の外部電極と駆動回路１０５間に配置されるフレキシブル基板について説明する。
【０１４４】
図１２は、上述した振動波リニアモータ４６と、この振動波リニアモータ４６の振動子７０の外部電極と駆動回路１０５に配置されるフレキシブル基板を示す斜視図である。
前述したように（図５（ａ）参照）、振動子７０に配設される焼き付け銀より成るＡ相およびＢ相の４つの電極接続外部端子（Ａ＋電極接続外部端子９８、Ａ−電極接続外部端子９９、Ｂ＋電極接続外部端子１０１、及びＢ−電極接続外部端子１０２）は、各内部電極箔の外部接続用の端子９４−１、９５−１、９６−１及び９７−１の突設側の振動子側面でこれら内部電極箔の外部接続用端子と接続されている。
【０１４５】
つまり、上記Ａ相およびＢ相の４つの電極接続外部端子は、振動子本体７５の２本のガイド軸７７の軸方向（つまり振動子７０の自走方向）に並行で且つガイド軸７７に対面していない（つまりガイド軸７７が配されていない）２つの側面のうちの一方の側面のみに配置されている。この一方の側面のみに配置されている４つの電極接続外部端子に、フレキシブル基板１３０の電極接続部１３０−１が電気的に接続して配設される。
【０１４６】
そして、このフレキシブル基板１３０は、電極（Ａ相およびＢ相の４つの電極接続外部端子）に接続された端部（電極接続部１３０−１）から、駆動回路１０５までの配線部１３０−２が、振動子７０の自走方向の前後二方に枝分かれして配置される。また、この二方に枝分かれした配線部１３０−２は、それぞれ同一の幅に形成されている。
【０１４７】
この振動波リニアモータ４６は、支持部７８の両端にある立設部７８−２によって、２本のガイド軸７７（７７−１、７７−２）のそれぞれ両端を保持しているが、上記のフレキシブル基板１３０の二方に枝分かれした配線部１３０−２は支持部７８の両端つまり２つの立設部７８−２の近傍で屈曲して中央部に折り返され、その中央部で合流するよう配置されている。
【０１４８】
そして、支持部７８の端部である２つの立設部７８−２のうち少なくとも一方の端部（本例では二方の端部とも）に、上記フレキシブル基板１３０の屈曲した配線部１３０−２が振動子７０の自走移動に伴われて屈曲移動する際の進入と退出を許容する開口部７８−３が設けられている。
【０１４９】
また、この振動波リニアモータ４６の振動子本体７５は、図５（ａ）に示したように、上記Ａ相、Ｂ相の電極の近傍の位置にピン部材取り付け孔１０３が形成されているが、このピン部材取り付け孔１０３によって、図９および図１０に示したように、第３の移動鏡枠１９の係合突設部１１７と連結するためのピン部材１１５が振動子７０の自走方向と直交する方向に突設されている。そして、上記のフレキシブル基板１３０はその電極接続部１３０−１に、上記のピン部材１１５の突出を妨げない回避孔１３−３を備えている。
【０１５０】
このように、本例のフレキシブル基板１３０は、その続すべき振動子本体７５の電極接続外部端子が振動子本体７５の２つの側面のうちの一方の側面のみに配置されているので、フレキシブル基板１３０の駆動回路１０５までの配線が一部分に集中でき、したがって、全体の小型化が促進される。
【０１５１】
また、電極接続端部から駆動回路１０５まで引き出されるフレキシブル基板１３０が、振動子７０の自走方向の前後二方に枝分かれされて配置されるので、二方に枝分かれさせた分だけ１つの配線部１３０−２の幅を狭く形成できて、フレキシブル基板１３０引き出し部の空間の幅を狭く構成できと共に、その枝分かれされた配線部１３０−２の幅を同一幅に形成するので、フレキシブル基板１３０（つまり配線部１３０−２）の引き出し配置空間を同一幅に維持でき、これにより、振動波リニアモータ４６の小型化がより一層促進されると共に、フレキシブル基板を配設する近傍の設計が容易となる。
【０１５２】
また、支持部７８の端部の立設部７８−２にフレキシブル基板１３０の屈曲する配線部１３０−２が進退可能な開口部７８−３が設けられているので、振動子７０の自走移動に伴なうフレキシブル基板１３０の屈曲移動時の収容空間が拡大され、振動子７０の自走によるフレキシブル基板１３０の屈曲した配線部１３０−２の屈曲変動の負荷が低減されて、振動子７０の自走が、より容易となる。
【０１５３】
また、フレキシブル基板１３０の電極接続部１３０−１にピン部材１１５の突出を妨げない回避孔１３−３を備えているので、ピン部材１１５により連結される第３の移動鏡枠１９と振動子７０との間にフレキシブル基板１３０を配置することができ、振動波リニアモータ４６が組み込まれる例えばレンズ装置１などの本体装置の小型化が促進される。
【０１５４】
また、このように、自走式の振動子を備えた小型な振動波リニアモータを合焦用レンズの鏡枠駆動源として搭載すれば、静穏なレンズ駆動を行うレンズ装置を提供することが可能となる。
また、この場合、振動波リニアモータのフレキシブル基板の屈曲配線部は、上述したように、振動波リニアモータに連結されて駆動される鏡枠との間に配置されるので、より小型なレンズ装置を提供することが可能となる。
【０１５５】
また、図１３のように、フレキシブル基板１３０の配線部１３０−２が、２本に枝分かれせず、振動子の進行方向に沿って１本だけ配置される構成でも、小型化に貢献することができる。
【０１５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、振動波リニアモータの振動子には外部から通電するためのフレキシブル基板が実装されるが、振動子の外部電極との接続部から駆動回路１０５までの配線部が振動子の自走方向に配置されるので、フレキシブル基板引き出し部の空間の幅を狭く構成できて振動波リニアモータの小型化が促進される。
【０１５７】
また、フレキシブル基板の駆動回路１０５までの配線部が二方に枝分かれして幅が狭くなった分だけ撓みによる拘束力を可及的に小さくでき、これによりフレキシブル基板による移動屈曲時の負荷が軽減され、振動子による安定した駆動力を発揮することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の振動波リニアモータを搭載したレンズ装置を示す外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すレンズ装置のＡ−Ａ´矢視断面を（ａ）の矢印ａ方向から見たレンズユニット各部の概略の構成を示す図である。
【図２】レンズ装置を上方から見た分解斜視図である。
【図３】レンズ装置を天地を逆にして下方から見た分解斜視図である。
【図４】（ａ）は一実施の形態における超音波リニアモータの分解斜視図、（ｂ）はその組み立て上がり状態を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は振動波リニアモータの振動子の正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ａ），（ｂ）に示す振動子の圧電体シートと電極配置を示する図である。
【図６】振動波リニアモータを駆動制御する駆動回路を示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は振動波リニアモータの振動子本体の超音波楕円振動を模式的に説明する斜視図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は位相がπ／２だけ異なる１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加したときの振動子の駆動接触部の楕円振動を模式的に示す図である。
【図９】（ａ）は振動波リニアモータと第３の移動鏡枠との連結方法を説明する斜視図、（ｂ）はその連結部のみを取り上げて示す拡大斜視図、（ｃ）は第３の移動鏡枠の移動量を検出する磁気センサユニットを示す拡大図である。
【図１０】（ａ）は図９（ｂ）を矢印ｃ方向に見た図、（ｂ）は図９（ｂ）のＡ−Ａ´矢視断面図である。
【図１１】磁気センサユニットの詳細な構成を磁気センサユニットが組み付けられる振動波リニアモータと第３の移動鏡枠と共に示す一部分解斜視図である。
【図１２】振動波リニアモータとこの振動波リニアモータの振動子の外部電極と駆動回路間に配置されるフレキシブル基板を示す斜視図（その１）である。
【図１３】振動波リニアモータとこの振動波リニアモータの振動子の外部電極と駆動回路間に配置されるフレキシブル基板を示す斜視図（その２）である。
【符号の説明】
１レンズ装置
２回路基板
３撮像素子
８第１の固定レンズ部
９第１の移動レンズ部
１１第２の移動レンズ部
１２第３の移動レンズ部
１３第２の固定レンズ部
１４撮像素子
Ｌ１プリズム一体化レンズ
Ｌ２、Ｌ９固定レンズ
Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８移動レンズ
１５第１の固定鏡枠部
１５−１切欠部
１６第２の固定鏡枠部
１７第１の移動鏡枠
１８第２の移動鏡枠
１８−１切欠部
１９第３の移動鏡枠
１９−１切欠部
１９−２突設部
２１絞り位置（シャッタ位置）
２２主固定鏡枠
２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）金属フレーム
２４接着剤溜まり部
２５ズーム用シャフトカム
２６（２６ａ、２６ｂ）細径部
２７ギア
２８軸受嵌合孔
２９軸受
３１凸部
３２付勢板バネ
３２−１曲がり足部
３２−２止め切片
３２−３付勢バネ部
３３切欠部
３４凸部
３５ズーム用モータユニット
３６減速ギア列
３７ギア軸固定部
３８止め板固定部
３９位置決め孔
４１止め孔
４２絞り・シャッタユニット
４３絞り・シャッタ部
４４、４５ロータリーソレノイド
４６振動波リニアモータ
４７磁気センサユニット
４８磁気センサホルダ
４９磁気センサ
５１磁気スケール
５２付勢バネ
５３（５３−１、５３−２、５３−３）軸受部
５４（５４−１、５４−２、５４−３）ガイド孔
５５（５５−１、５５−２、５５−３）Ｕ字切欠部
５６前端部外面
５７側面部
５８段差部
５９光反射部材
６１（６１−１、６１−２）カムフォロア
６２光反射部材
６３（６３−２、６３−３）凸部
６４（６４−１、６４−２）ガイド軸支持孔
６５第１のガイド軸
６６圧縮バネ
６７ガイド軸支持孔
６８第２のガイド軸
６９開口部
７０振動子
７１フォトセンサ取付孔
７２、７３フォトセンサ
７５振動子本体
７６（７６−１、７６−２）駆動接触部
７７（７７−１、７７−２）ガイド軸
７８支持部
７８−１基部
７８−２立設部
７８−３開口部
７９固定軸受孔
８１軸受長孔
８２凸部
８３螺旋バネ
８４抜け止めピン
８５ピン固定溝
８６圧電体シート
８７圧電体シート層
８８弾性体シート
８９弾性体シート層
９１絶縁体シート
９２平板部
９３連結型駆動接触部
９４Ａ＋内部電極箔
９４−１外部接続用の端子
９５Ｂ−内部電極箔
９５−１外部接続用の端子
９６Ａ−内部電極箔
９６−１外部接続用の端子
９７Ｂ＋内部電極箔
９７−１外部接続用の端子
９８Ａ＋電極接続外部端子
９９Ａ−電極接続外部端子
１０１Ｂ＋電極接続外部端子
１０２Ｂ−電極接続外部端子
１０３ピン部材取り付け孔
１０５駆動回路
１０６ＡＦ（オートフォーカス）回路
１０７ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）
１０８発振回路
１０９９０°移相回路
１１０、１１１、１１２ＡＭＰ（増幅器）
１１３カウンタ
１１５ピン部材
１１６鏡枠本体
１１７係合突設部
１１８長孔
１１９板バネ
１１９−１本体部
１１９−２係止部
１１９−３付勢部
１２１磁気スケール
１２２磁気センサ
１２３センサ保持枠
１２４固定板
１２４−１固定孔
１２５板バネ部材
１２６磁気センサホルダ
１２７接着剤
１２８電極リード線
１３０フレキシブル基板
１３０−１電極接続部
１３０−２配線部
１３０−３回避孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic linear motor using an ultrasonic transducer, and more particularly to a vibration wave linear motor that can be reduced in size with a simple configuration.
[0002]
[Prior art]
In recent years, ultrasonic motors (vibration wave motors) have attracted attention as new motors that can replace electromagnetic motors. This ultrasonic motor can obtain a low speed and high thrust without a: gear as compared with a conventional electromagnetic motor. b: Holding power is large. c: Long stroke and high resolution. d: Quiet. e: Advantages such as no generation of magnetic noise and no influence of noise.
[0003]
As a conventional ultrasonic motor having such advantages, the present applicant has proposed a linear ultrasonic motor as one basic form using an ultrasonic transducer. (For example, refer to Patent Document 1.)
In addition, taking advantage of the above characteristics, the ultrasonic motor is moved back and forth in the camera frame so that the vibrator is integrated with the lens frame, which is a lens holding member, and the lens frame is moved forward and backward with respect to the fixed axis by the vibrator. It has been proposed to be used as a drive source. (For example, see Patent Document 2.)
A card transport device using an ultrasonic motor has also been proposed. The ultrasonic motor includes a ring-shaped diaphragm that performs multimode vibration, and a pair of guide rails in which grooves for guiding the diaphragm are formed. One guide rail is provided with a movable rail, and the movable rail is pressed against the diaphragm. Thereby, the diaphragm moves linearly along the guide rail by vibrating the diaphragm. (For example, refer to Patent Document 3.)
There has also been proposed a linear ultrasonic motor that linearly moves a shaft by press-contacting a vibrating body and a shaft, which is a driving unit, using a pressure roller and ultrasonically vibrating the vibrating body. And it is described that the cross-sectional shape of the vibrating body is V-shaped or arcuate at the press-contact portion between the vibrating body and the shaft portion. (For example, see Patent Document 4)
[0004]
[Patent Document 1]
JP 07-163162 A (paragraph [0035] to paragraph [0040], FIG. 7 and FIG. 18)
[Patent Document 2]
JP 08-179184 A ([Summary], FIG. 1)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 04-069072 ([page 3, left column, line 20 to page 4, left column, line 13, lines 1 and 3)
[Patent Document 4]
JP 09-149664 A ([Summary], FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the invention of Patent Document 1 shows one basic form of an ultrasonic motor. As can be seen from FIG. 7, the driving method is larger than that of a vibrator, and the entire ultrasonic motor is It is getting bigger. Therefore, there is still room for consideration for downsizing the configuration.
[0006]
In the invention of Patent Document 2, the ultrasonic motor is not an independent body from other devices, the vibrator is provided integrally with the lens frame of the lens holding member, and the vibrator is driven on the long axis that guides the lens frame. There is a risk that the degree of freedom in design may be limited in terms of matching.
In addition, since the invention of Patent Document 3 needs to contact the rail at a specific position of the upper and lower two fan-shaped vibrating bodies that divide the ring body into two parts, precise phase alignment is required during assembly, which is technically troublesome. is there. In addition, since a ring-shaped diaphragm is used, a rotation stopping device is necessary so that the ring-shaped diaphragm does not rotate in a plane including two rails, which hinders downsizing and cost reduction of the device. Has the problem.
[0007]
The invention of Patent Document 4 requires a large-scale structure because a press roller is required for the engagement between the shaft body and the vibrator. In this case as well, it is difficult to reduce the size and cost of the apparatus. In addition, no consideration is given to the case where the drive contact portions are arranged at both ends of the vibrating body.
[0008]
In view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is to provide a vibration wave linear motor that can be reduced in size with a simple configuration.
[0009]
[Means and Actions for Solving the Problems]
First, the vibration wave linear motor according to the first aspect of the present invention is provided on each of two opposing surfaces of the vibrator main body having a piezoelectric body portion, an electrode provided on the surface of the vibrator main body, and the vibrator main body. And a driving contact portion that converts vibration generated by voltage application from the electrode to the vibrator body into driving force, the vibrator driven by the driving force of the driving contact portion, and the driving contact A restricting member that sandwiches the vibrator body in parallel with the moving direction via a section to form a moving path of the vibrator, and a flexible base connected to the electrode, and the flexible substrate has one end thereof The flexible wiring portion of the flexible substrate that is fixed to the electrode installation surface and connected to the fixed portion is temporarily advanced in the direction away from the fixed portion along the moving direction of the vibrator, and bent in the middle. Constructed are disposed so as to wrap the front while.
[0010]
For example, as described in claim 2, the electrode is configured to be provided only on one side of the surface of the vibrator body that is parallel to the moving direction and on which the regulating member is not disposed. .
As a result, the wiring to the power supply unit can be concentrated on a part, thus contributing to the overall miniaturization.
[0011]
The wiring portion is branched into two, for example, as in claim 3, and the two wiring portions are arranged so that the directions away from the fixed portion are opposite to each other along the moving direction of the vibrator. Arranged and configured.
As described above, the width of the flexible substrate drawn from the electrode connection end portion to the power supply portion can be reduced by the amount branched in two directions, which contributes to the miniaturization of the lead portion space.
[0012]
The two wiring portions are formed so as to have substantially the same width as described in claim 4, for example.
Thereby, the arrangement space of the flexible substrate before and after the moving direction can be maintained at the same width, and the design becomes easy.
[0013]
In addition, the vibration wave linear motor includes a holding member that holds the restriction member at both ends, for example, as in claim 5, and a bent portion of the wiring portion enters at least one end of the holding member. And an opening that allows withdrawal is provided.
[0014]
Thereby, the accommodation space at the time of bending variation of the bent wiring portion of the flexible substrate at the end of the holding member is expanded, which contributes to reducing the load of bending variation of the flexible substrate bent wiring portion due to movement of the vibrator.
Further, in this vibration wave linear motor, for example, as described in claim 6, the vibrator main body is connected to the driven body by projecting in a direction orthogonal to the moving direction at a position in the vicinity of the electrode. A portion that includes a pin and is fixed to the electrode mounting surface of the flexible substrate is provided with an avoidance hole that does not prevent the connecting pin from protruding.
[0015]
Thereby, a flexible substrate can be arrange | positioned between the to-be-driven body and vibrator | oscillator connected with a connection pin, and it contributes to size reduction of the main body apparatus in which a vibration wave linear motor is integrated.
Next, a lens device according to a seventh aspect of the invention is configured by mounting the vibration wave linear motor according to any one of the above as a lens frame driving source of a focusing lens.
[0016]
Accordingly, it is possible to provide a lens device that performs quiet lens driving.
In this case, the wiring portion of the flexible substrate of the vibration wave linear motor is configured to be disposed between the surface of the vibrator on which the electrode is disposed and another member.
[0017]
This makes it possible to provide a smaller lens device.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the electrodes include, for example, four electrode connection external terminals of A phase and B phase (A + electrode connection external terminal 98, A− electrode connection external terminal 99, B + electrode connection external terminal 101, and B−. The end portion connected to the electrode includes, for example, the electrode connection portion 130-1 of the flexible substrate 130, and the restricting member includes, for example, two guide shafts 77 (77). -1, 77-2), etc., and the holding member is, for example, a standing portion 78-2 of the support portion 78, and the connecting pin is, for example, a pin member 115.
<Lens device with vibration wave linear motor>
FIG. 1 (a) is an external perspective view showing a lens apparatus equipped with the vibration wave linear motor of the present invention, and FIG. 1 (b) is an AA ′ arrow view of the lens apparatus shown in FIG. 1 (a). It is the figure which looked at the cross section from the arrow a direction of the figure (a), and has shown the schematic structure of each part of a lens unit.
[0019]
In FIG. 1 (a), a part of a circuit board 2 provided with a control circuit for controlling driving of each part of the lens device 1 incorporated in a housing of a main body device such as a camera together with the lens device 1 is also shown. Show.
The lens device 1 shown in FIG. 1A is from a subject incident on the lens L1 along a photographic optical axis O1 (shown in the vertical direction in the figure) from a photographic lens window of a housing of a main unit (not shown). The light beam is reflected by the prism integrated with the lens L1 so as to be bent substantially at right angles to the horizontal direction (in the oblique upper right direction in the figure). The lens device 1 distributes the incident light beam at the end of the lens device 1 (in the oblique upper right direction end) along the second optical axis O2 shown in FIG. A taken image is generated by guiding the installed image sensor 14 such as a CCD.
[0020]
As shown in FIG. 2B, the lens apparatus 1 includes a first fixed lens unit 8 including a lens L1 and a lens L2 along the second optical axis O2 bent in the horizontal direction. It consists of a first moving lens unit 9 consisting of a lens L3 and a lens L4, a second moving lens unit 11 consisting of a lens L5, a lens L6 and a lens L7, a third moving lens unit 12 consisting of a lens L8, and a lens L9. A plurality of lenses configured by the second fixed lens unit 13 are provided. An image sensor 14 is disposed at the end of these lens groups.
[0021]
The lens L1 of the first fixed lens unit 8 reflects and bends the light beam from the subject incident along the photographic optical axis O1 from the photographic lens window described above in the horizontal direction by approximately 90 ° to bend the second optical axis. It is integrated with a prism that changes the path of the light beam along O 2, and is held together with the lens 2 by the first fixed lens frame 15 and fixed in the lens device 1. The second fixed lens unit 13 is held by the second fixed lens frame unit 16 and fixed in the lens device 1.
[0022]
The first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16 have a longitudinal direction of a metal frame, which will be described later, having a substantially L-shaped cross section cut by a plane perpendicular to the second optical axis O2. It is integrally formed by resin molding at the end of the.
Between the first fixed lens frame unit 15 and the second fixed lens frame unit 16, the first moving lens frame 17 and the second moving lens unit 11 that hold the first moving lens unit 9 are provided. A second moving lens frame 18 to be held and a third moving lens frame 19 to hold the third moving lens unit 12 are arranged.
[0023]
The first moving lens frame 17, the second moving lens frame 18, and the third moving lens frame 19 are the first moving lens unit 9, the second moving lens unit 11, and the third moving lens. The portions 12 are held so as to be independently movable along the second optical axis O2 bent almost at right angles by the lens L1 (hereinafter also referred to as the prism L1).
[0024]
The first moving lens unit 9 and the second moving lens unit 11 are provided to change the focal length of the luminous flux of the subject incident along the second optical axis O2 of the optical system of the lens apparatus 1. ing. In other words, the first moving lens frame 17 and the second moving lens frame 18 that hold the first moving lens unit 9 and the second moving lens unit 11 are used for adjusting the zoom ratio of the lens system. Is provided.
[0025]
In addition, the third moving lens unit 12 is provided for adjusting the focal point at which the light beam forms an image on the image sensor 14. In other words, the third movable lens frame 19 that holds the third movable lens unit 12 is provided as a focusing mirror that is movable in the direction of the second optical axis O2.
[0026]
Moreover, 21 between the said 1st moving lens part 9 and the 2nd moving lens part 11 has shown the aperture position.
In addition, this lens unit includes first lenses L2, L5, and L8 having relatively large diameters so as to make the upper and lower thicknesses (actually, the thickness in the depth direction as a lens unit for photographing) as thin as possible. Of the first fixed lens frame 15, the second movable lens frame 18, and the third movable lens frame 19 that respectively hold the fixed lens unit 8, the second moving lens unit 11, and the third moving lens unit 12. One part or all of the frame wall in the vertical direction with respect to the second optical path O2 (the part corresponding to the lower end of the lower lens in the example of FIG. 1B) is cut out to form a cutout 15- 1, 18-1, 19-1 are formed.
[0027]
Then, the second and third movable lens frames 18 having no other reinforcing portions like the first fixed lens frame 15 of the lens frame whose strength is weakened by the amount of the cutout lacking the frame wall. , 19 is provided on the side facing the notch with the second optical axis O2 interposed therebetween, that is, on the upper frame wall. In the figure, the reason why the upper frame walls of the second and third movable lens frames 18 and 19 appear to be slightly thick is that they show a cross section of the convex portion.
[0028]
Furthermore, since the third movable lens frame 19 is thin and weak on the left and right as a whole, there is a possibility that reinforcement by the above-described convex portion alone is not sufficient, so the notch formed on the lower side of the lens L8. A projecting portion 19-2 is provided so as to wrap around the left side surface outside the effective ray range of the lens L8 from the lens body portion formed on the opposite side of the portion 19-1.
[0029]
FIG. 2 is an exploded perspective view of the lens device 1 as viewed from above.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the lens apparatus 1 viewed from below with the top and bottom reversed. In FIGS. 2 and 3, the same components as those shown in FIGS. 1A and 1B are assigned the same reference numerals as those in FIGS. 1A and 1B. ing.
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 3, the lens device 1 includes a main fixed lens frame 22. When all the components shown in FIG. 2 or FIG. 3 are assembled and housed inside and outside the main fixed lens frame 22, the whole is sandwiched between two opposing rectangular main surfaces and the two main surfaces. The external shape shown in FIG. 1A of the apparatus main body formed by packing the constituent elements in the flat space is formed.
[0031]
The main fixed lens frame 22 includes a metal frame 23a that forms at least one main surface of the two main surfaces. In the configuration of the lens device 1, the other main surface is open. One side surface in the longitudinal direction of the flat space sandwiched between the one main surface formed by the metal frame 23a and the other main surface that is opened is also substantially perpendicular to the metal frame 23a of the one main surface. It is comprised by the metal frame 23b provided continuously.
[0032]
Also, one side surface in the short side direction (the lateral side surface in the obliquely lower left direction in FIGS. 2 and 3) is also connected to the metal frame 23a on the main surface and the metal frame 23b on the side surface in the longitudinal direction at substantially right angles. The metal frame 23c is used.
As a result, the metal frame 23 (23a, 23b) has a cross section perpendicular to the longitudinal direction (which is also the direction of the bent second optical axis O2 described above) consisting of one main surface and one side surface in the longitudinal direction. An L-shaped frame is formed, and the frame has an ideal structure that forms rigidity with a small amount of material.
[0033]
At both ends in the longitudinal direction of the metal frame 23, fixed molding portions are formed integrally with the metal frame 23 by outsert molding. These two fixed molding portions are the first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16 also shown in FIG.
[0034]
The first fixed lens frame 15 is fixed by holding the prism L1 shown in FIG. 1B and the lens L2 (not shown in FIGS. 2 and 3). Further, although not shown in FIGS. 2 and 3, the lens L9 shown in FIG. 1 (b) is held and fixed to the second fixed lens frame portion 16.
Between the first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16, there are three movable lens frames (first moving lens frame 17, second moving lens) shown in FIG. A lens frame 18 and a third moving lens frame 19) are arranged.
[0035]
Each of the three movable lens frames and the two fixed lens frames is formed with an adhesive reservoir 24 (see FIG. 2) that prevents the adhesive that holds and fixes the lens from overflowing to the surroundings. . The adhesive reservoir 24 is a slight gap formed between the peripheral surface of the lens to be fixed and the lens frame.
[0036]
Note that the adhesive reservoirs of the third movable lens frame 19 and the second fixed lens frame portion 16 are not visible in the figure. Also, the adhesive reservoir portion of the first fixed lens frame portion 15 is not clearly seen in the drawing, but is provided in a portion corresponding to the side surface of the prism integral with the lens L1.
[0037]
Prior to the incorporation of the three movable lens frames, the zoom shaft cam 25 is disposed on the open side surface of the main fixed lens frame 22 in the longitudinal direction and close to the side of the first fixed lens frame unit 15. Is done. The zoom shaft cam 25 has a large-diameter portion that forms a peripheral surface provided with a cam groove in the cam portion, and a small-diameter portion 26 (26a, 26b) that protrudes coaxially from both ends of the large-diameter portion. A gear 27 is fixed to a small diameter portion 26a that protrudes from the end opposite to the image sensor 14.
[0038]
After the zoom shaft cam 25 has once inserted one small diameter portion 26a into the bearing fitting hole 28 formed in the integrated fusion portion of the first fixed lens frame portion 15 and the metal frame 23c, The other small-diameter portion 26b is fitted into a bearing hole formed in the first fixed lens frame portion 15 which is not visible in the figure while being pulled obliquely to the right in the drawing, and the one small-diameter portion 26a is inserted into the bearing. The bearing 29 is engaged in the fitting hole 28. Thus, the zoom shaft cam 25 is rotatably supported with respect to the first fixed lens frame portion 15.
[0039]
A convex portion 31 having a smaller diameter is formed at the protruding end of one small diameter portion 26 a of the zoom shaft cam 25, and this convex portion 31 is a bearing when the one small diameter portion 26 a is engaged with the bearing 29. Projects upward from 29 to the outside. When the convex portion 31 is pressed and urged by the urging plate spring 32, the zoom shaft cam 25 is positioned and held stably by the upper and lower bearings.
[0040]
The urging plate spring 32 includes three bent legs 32-1 formed by separating a part from a substantially rectangular main body by a cut and bending downward, and further bending the tip horizontally. It comprises a stop piece 32-2 formed by cutting out the center, and an urging spring part 32-3 extending integrally from the main body part.
[0041]
On the other hand, on the metal frame 23 c side, three notches 33 are formed at positions corresponding to the three bent feet 32-1 of the urging plate spring 32, and are surrounded by these three notches 33. A convex portion 34 corresponding to the retaining piece 32-2 of the urging plate spring 32 is formed at substantially the center.
[0042]
When the body part of the urging plate spring 32 is pushed toward the metal frame 23c while the three bent legs 32-1 of the urging plate spring 32 are engaged with the three notches 33 of the metal frame 23c, When the distal end of the stop piece 32-2 is locked to the peripheral surface of the convex portion 34, the urging plate spring 32 is fixed to the outer surface of the metal frame 23c, and zoomed by the distal end portion of the urging spring portion 32-3. The convex portion 31 of the shaft cam 25 is pressed and positioned.
[0043]
As a result, the zoom shaft cam 25 has the central axis of the prism L1 held by the first fixed lens frame portion 15 in a direction parallel to the longitudinal direction of the main fixed lens frame 22, that is, the second optical axis O2. It arrange | positions in the vicinity and arrange | positions so that at least one part in an axial direction may adjoin the side surface of the princem L1.
[0044]
Subsequently, the zoom motor unit 35 has a substantially triangular prism-shaped space portion (FIG. 3) formed by the inclined surface of the first fixed lens frame portion 15 that holds the back side of the reflecting surface of the lens (prism) L1 and the metal frame 23c. The reduction gear train 36 is engaged with the gear 27 of the zoom shaft cam 25. This zoom motor unit 35 has two stop portions (see FIG. 3) of a gear shaft fixing portion 37 and a stop plate fixing portion 38, and a positioning hole 39 formed in the first fixed lens frame portion 15 and a stop portion. It is fixed to the first fixed lens frame 15 by being screwed into the hole 41.
[0045]
Subsequently to the above, the aperture / shutter unit 42 is assembled to the main fixed lens frame 22. The diaphragm / shutter unit 42 (refer to FIG. 2 hereinafter) includes a diaphragm / shutter unit 43 having a diaphragm and a shutter that restricts the amount of reflected light that forms the second optical axis O2, and the diaphragm / shutter unit 43. Rotary solenoids 44 and 45 for mechanically driving the aperture and the shutter, respectively.
[0046]
The aperture / shutter 43 is disposed at the aperture position 21 shown in FIG. 1B, and the two rotary solenoids 44 and 45 are disposed below the zoom shaft cam 25.
Further, a vibration wave linear motor 46 and a magnetic sensor unit 47 for moving and driving the third movable lens frame 19 are arranged below the aperture / shutter unit 42 in the short direction of the main fixed lens frame 22. Arranged so as to overlap.
[0047]
Accordingly, the vibration wave linear motor 46 is disposed on the imaging surface side at a position in the extending direction of the shaft of the zoom shaft cam 25.
The magnetic sensor unit 47 (see FIG. 3) includes a magnetic sensor holder 48, a magnetic sensor 49, a magnetic scale 51, and an urging spring 52.
[0048]
The vibration wave linear motor 46 and the magnetic sensor unit 47 will be described in detail later.
After the above-described members are arranged in this way, the moving lens portions 9, 11, and 12 (not shown in FIGS. 2 and 3) shown in FIG. The first movable lens frame 17, the second movable lens frame 18, and the third movable lens frame 19 are assembled.
[0049]
Each lens L3 of the movable lens portions 9, 11, and 12 shown in FIG. 1B held by the first movable lens frame 17, the second movable lens frame 18, and the third movable lens frame 19 is shown. Although L8 is not certain because of the sectional side view in FIG. 1 (b), the lens is cut up and down (up and down in FIG. 1 (b)) with respect to the lens device 1 shown in FIG. 1 (a). When the lens is viewed from the front, an oval shape is formed.
[0050]
The outer periphery of the lens holding portion of each of the first, second, and third movable lens frames 17, 18, and 19 is along the second optical axis O2, corresponding to holding the oval lens. The peripheral surfaces of the upper and lower surfaces (up and down in the lens device 1 shown in FIG. 1A, up and down in the lens unit shown in FIG. 1B) are formed in a plane, and thereby the movable mirror incorporated in the lens device 1 The frame is made thinner.
[0051]
Further, the second and third movable lens frames 18 and 19 are provided at the lower part of the lens frame holding the lens (the lower part in FIG. 2 and the upper part in FIG. 3) in order to further reduce the thickness. The frame wall corresponding to the flat peripheral surface portion at the bottom of the lens is notched to form the notches 18-1 and 19-1 shown in FIG. 1B, and the flat peripheral surface portion at the rear of the lens is exposed. .
[0052]
Note that the above-mentioned notch is in the portion that can be seen in FIGS. 2 and 3 for the second movable lens frame 18, but the third movable lens frame 19 is clearly hidden behind the remaining surrounding lens frame. I can't see.
The first moving lens frame 17, the second moving lens frame 18, and the third moving lens frame 19 (see FIG. 2) are provided with bearing portions 53 (53-1, 53-2, 53-3), respectively. These bearing portions 53 are provided with guide holes 54 (54-1, 54-2, 54-3), respectively.
[0053]
The first movable lens frame 17, the second movable lens frame 18, and the third movable lens frame 19 have U-shaped notches 55 (55−) at the ends facing the bearings 53, respectively. 1, 55-2, 55-3) (see FIG. 2).
Further, a front end outer surface 56 facing the rear end portion of the first movable lens frame 17 having the bearing portion 53 and the U-shaped cutout portion 55 (see FIG. 2), and a side surface portion 57 on which the bearing portion 53 is disposed. A light reflecting member 59 is adhered and disposed on the step portion 58 formed at the boundary.
[0054]
In addition, a portion that protrudes laterally integrally with the bearing portion 53-1 of the first movable lens frame 17, and a portion that extends integrally upward with the bearing portion 53-2 of the second movable lens frame 18 In addition, cam followers 61 (61-1, 61-2) are respectively formed.
In addition, a light reflecting member 62 is attached to a side surface of the third movable lens frame 19 that is integrally provided on the bearing portion 53-3 in the lateral direction.
[0055]
Further, the second movable lens frame 18 and the third movable lens frame 19 are described with reference to FIG. 1B on the outer surface of the front end portion facing the rear end portion having the bearing portion 53 and the U-shaped notch portion 55. Reinforced convex portions 63 (63-2, 63-3) are formed.
This convex portion 63 is provided to reinforce the strength of the lens frame that is lacked by cutting out the frame wall corresponding to the rear flat portion of the oval lens in order to reduce the thickness of the entire apparatus described above. Yes.
[0056]
The guide holes 54 of the three movable lens frames are formed at the corners closest to the opening side surface and the main opening surface of the first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16 respectively. The first guide shaft 65 supported at both ends is inserted into the guide shaft support holes 64 (64-1, 64-2).
[0057]
As a result, the first, second and third movable lens frames 17, 18 and 19 (that is, the three movable lens portions 9, 11, and 12) are movable in the direction of the optical axis O2 shown in FIG. Supported by
Further, the guide shaft support holes 64 (64-1, 64-2) for supporting the first guide shaft 65 are formed at the corners closest to the opening side surface and the opening main surface, so that the first The guide shaft 65 is disposed as close as possible to the outermost portion where the opened side surface and the opened main surface intersect in the main body of the lens apparatus 1 formed by the main fixed lens frame 22. Thus, by supporting the bearing portion 53 on the first guide shaft 65 disposed as close as possible to the outermost part, the three movable lens frames are placed in a space inside the narrow flat apparatus body. Arranged without waste.
[0058]
When the first guide shaft 65 is inserted, a pressing force is applied between the bearing portion 53-1 of the first movable lens frame 17 and the bearing portion 53-2 of the second movable lens frame 18. A compression spring 66 is interposed by being fitted around the first guide shaft 65.
Prior to the assembly of the three movable lens frames, the closed side surface and the main opening surface of the first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16 respectively formed of the metal frame 23b are the most. Both ends are supported by the other two guide shaft support holes 67 (see FIG. 3) formed at close positions, and the second guide shaft 68 is disposed.
[0059]
In assembling the three movable lens frames, the U-shaped notch 54 described above is fitted to the second guide shaft 68 from the side and slidably supported, and then the second guide shaft 68 is moved. The cam followers 61 disposed in the first movable lens frame 17 and the second movable lens frame 18 are rotated by the cam followers 61 of the zoom shaft cam 25 by rotating the respective movable lens frames inward with respect to the fulcrum. Is slidably fitted into and engaged.
[0060]
That is, cams (cam followers 61-1 and 61-2) corresponding to a plurality of lens frames (in this example, the first moving lens frame 17 and the second moving lens frame 18) are engaged with the zoom shaft cam 25. Each cam groove) is formed.
As described above, when the cam follower 61 is fitted into the cam groove of the zoom shaft cam 25, the zoom shaft cam 25 and the first movable lens frame 17 and the second movable lens frame 18 are slidably engaged. To do.
[0061]
At the same time, the upper outer surface 56 (see FIG. 2) of the first movable lens frame 17 is disposed close to the back surface of the metal frame 23a forming one main surface, and the second movable lens frame 18 is disposed. And the convex part 63 for reinforcement formed in the front end part outer surface of the 3rd movable lens frame 19 fits in the opening part 69 similarly formed in the metal frame 23a.
[0062]
The opening 69 is for avoiding interference with the movement of the moving lens (see lenses L5 to L8 in FIG. 1B) that is moved by the movement of the second moving lens frame 18 and the third moving lens frame 19. In other words, in order to avoid the hindrance to the movement of the convex portion 63, a vertically long opening is formed according to the movement stroke of the moving lens.
[0063]
Thereafter, the first guide shaft 65 described above is inserted into the guide hole 54 of the bearing portion 53 of each movable lens frame and the guide shaft support holes 64 at both ends. Accordingly, the two guide shafts (65, 68) are arranged adjacent to the zoom shaft cam 25 and parallel to the axis of the zoom shaft cam 25.
[0064]
Thus, since the shaft-shaped members are arranged adjacent to each other and in parallel, it is possible to contribute to downsizing of the entire apparatus.
Supported by these two guide shafts, the three movable lens frames (17, 18, 19) are regulated so as to be slidable in the direction of the optical axis O2 and rotated around the other guide shaft by one guide shaft. And is positioned in a direction perpendicular to the optical axis O2 and placed in the main fixed lens frame 22.
[0065]
Further, a compression spring 66 is externally fitted to the first guide shaft 65 between the bearing portion 53-1 of the first movable lens frame 17 and the bearing portion 53-2 of the second movable lens frame 18. Thus, the first movable lens frame 17 and the second movable lens frame 18 are biased in directions opposite to each other.
[0066]
As a result, the cam followers 61-1 and 61-2 that engage with the cam groove of the zoom shaft cam 25 are pressed against opposite sides of the groove wall of the cam groove of the zoom shaft cam 25, respectively. Therefore, the play generated between the cam groove and the cam follower when the zoom shaft cam 25 is rotationally driven is eliminated, whereby the positional relationship between the left movement and the right movement is correctly controlled.
[0067]
In the above arrangement, the first guide shaft 65 is arranged substantially parallel to and adjacent to the zoom shaft cam 25.
Thereafter, the image sensor 14 is attached to the lower surface of the second fixed lens frame portion 16. In addition, a photosensor attachment hole 71 is provided at a position corresponding to the light reflecting member 59 attached to the first movable lens frame 17 on the surface of the first fixed lens frame portion 15 that is flush with the metal frame 23a. The photo sensor 72 is disposed in the photo sensor mounting hole 71.
[0068]
The photo sensor 72 detects the absolute position of the first movable lens frame. The movement distance of the first movable lens frame from the detected absolute position is detected by a control device (not shown) by counting the number of steps of the zoom motor that is step-driven by the zoom motor unit 35. Determined.
[0069]
Further, another photosensor 73 is provided at a position corresponding to the light reflecting member 62 attached to the third movable lens frame 19 on the side facing the open side surface of the second fixed lens frame portion 16. Be placed. The photo sensor 73 detects the reflected light from the light reflecting member 62 attached to the third movable lens frame 19 and detects the absolute position of the third movable lens frame 19.
[0070]
After these absolute positions are determined, the zoom shaft cam 25 rotates in both forward and reverse directions within an angle within a predetermined range by rotating the motor in the forward and reverse directions in the zoom motor unit 35. The cam follower 61-1 of the first movable lens frame 17 and the cam follower 61-2 of the second movable lens frame 18 are engaged with the two cam grooves provided on the outer periphery of the zoom shaft cam 25. Thus, according to the rotation of the zoom shaft cam 25, the first moving lens frame 17 and the second moving lens frame 18 (that is, the first moving lens unit 9 and the second moving lens unit 11) By moving away from and along the second optical axis O2, the zooming of the light flux traveling in the optical axis O2 direction is reduced / enlarged.
[0071]
Further, the optical axis O2 is advanced by the diaphragm / shutter unit 42 in which the diaphragm / shutter unit 43 is disposed at the diaphragm position 21 between the first and second movable lens units 9 and 11 shown in FIG. The path of the luminous flux to be opened and closed is opened, and an optical filter (ND filter) that controls the amount of light to the imaging surface is advanced and retracted in the path of the luminous flux.
[0072]
Next, the vibration wave linear motor that drives the movement of the third mirror holding the third moving lens unit 12 for focusing will be described.
<Overall configuration of vibration wave linear motor>
FIG. 4A is an exploded perspective view of the vibration wave linear motor used in this example, and FIG. 4B is a perspective view showing the assembled state. As shown in FIGS. 4A and 4B, the vibration wave linear motor 46 is composed of a vibrator body 75 having a rectangular parallelepiped shape, and vibrator bodies on the two surfaces facing the top and bottom of the vibrator body 75, respectively. 75 is provided with a vibrator 70 composed of a plurality of (two in the illustrated example) drive contact portions 76 (76-1, 76-2) integrally formed with 75 or bonded separately. Yes.
[0073]
As described above, the vibrator main body 75 has a rectangular parallelepiped shape with no irregularities, so that the overall size can be easily reduced, and the driving contact portions 76 are provided on the two opposing surfaces, thereby exhibiting a strong driving force. can do.
Further, two guide shafts 77 (77-1, 77-) that guide the movement of the vibrator 70 by sandwiching the vibrator body 75 from above and below in parallel with the moving direction via the drive contact portion 76 of the vibrator 70. 2) and a support portion 78 that supports the whole while positioning them. The drive contact portion 76 is formed so as to protrude in the direction of the guide shaft 77 on each arrangement surface.
[0074]
Of the two guide shafts 77, the upper guide shaft 77- is provided on the support portion 78 on the upper portion of the standing portion 78-2 provided integrally with the base portion 78-1 from both ends of the base portion 78-1. A fixed bearing hole 79 for supporting 1 by bonding and fixing is formed, and a bearing long hole 81 for swingably supporting the lower guide shaft 77-2 is formed below the fixed bearing hole 79. An opening 78-3 is formed in a side portion supporting the two guide shafts 77 in the standing portion 78-2 of the support portion 78.
[0075]
Further, convex portions 82 are respectively provided at positions corresponding to both end portions of the lower guide shaft 77-2 inserted into the bearing long hole 81 on the outer bottom portion in the vicinity of both end portions of the base portion 78-1 of the support portion 78. The convex portion 82 is not clearly visible in the figure, but is hollow when viewed from above, and a helical spring (coil spring) 83 having a pressing and biasing force is held in the hollow portion.
[0076]
Then, the upper end of the spiral spring 83 projecting upward from the inner space to the outside is near the both ends of the lower guide shaft 77-2. The lower guide shaft 77-2 is moved upward, that is, the upper guide shaft 77-1. Energize towards. As a result, the lower guide shaft 77-2 is pressed by the drive contact portion 76 on the lower surface of the vibrator 70 sandwiched together with the upper guide shaft 77-1, and the vibration motion of the vibrator 70 described later and the biasing force of the spiral spring 83 are pressed. And is supported by the bearing elongated hole 81 so as to be swingable up and down.
[0077]
Thus, since the lower guide shaft 77-2 is supported by the bearing long hole 81 so that it can swing up and down, an assembly error between the guide shafts 77 can be easily absorbed. Therefore, the entire size can be easily reduced.
Further, since the bias by the spiral spring 83 is performed in the vicinity of both ends of the lower guide shaft 77-2, the lower guide shaft 77-2 is evenly distributed over the entire traveling direction of the vibrator 70. 70, so that the drive contact portion can be constantly pressed against the guide shaft 77 stably regardless of the position of the vibrator 70, and the vibrator 70 can be moved forward and backward stably. Can be realized.
[0078]
Although the two guide shafts 77 are described above and below, the top and bottom are reversed depending on the positional relationship when incorporated in the lens apparatus 1, and the lower guide shaft 77-2 is the upper guide shaft. If the lens device 1 stands up from the state shown in FIG. 1B, it is described as a left or right guide shaft, or a front or opposite guide shaft.
[0079]
Further, the urging member for urging the vicinity of both ends of the lower guide shaft 77-2 in the direction of the upper guide shaft 77-1 is not limited to the spiral spring 83, and a plate spring may be used. A magnet or the like may be used. Further, the pushing force is not limited to pushing in the direction of the upper guide shaft 77-1, but the pulling force may be used to pull in the direction of the upper guide shaft 77-1.
[0080]
Next, both end portions of the lower guide shaft 77-2 inserted through the bearing long hole 81 in order to prevent the above-described swingable lower guide shaft 77-2 from falling off or coming out of the bearing long hole 81. The retaining pins 84 are disposed in contact with each other, and both ends of the retaining pins 84 are bonded and fixed in pin fixing grooves 85 formed outside the openings of the bearing long holes 81. The lower guide shaft 77-2 is prevented from dropping or escaping by the retaining pin 84, and the moving movement of the vibrator 70 in the moving direction is restricted.
[0081]
The vibrator 70 has a guide shaft indicated by a double-headed arrow b shown in FIG. 4B due to the characteristic vibration motion described later and the action of the drive contact portion 76 and the two guide shafts 77-1 and 77-2. It moves forward and backward between the standing portions 78-2 at both ends in a direction parallel to 77-1 and 77-2.
[0082]
The drive contact portion 76 has a concave notch for being properly guided (or regulated) from the first or second guide shaft 77 on the contact surface with the first or second guide shaft 77. Thus, the moving direction of the vibrator 70 is restricted so as to move only in the direction along the first or second guide shaft 77 via the drive contact portion 76.
[0083]
As described above, the guide shaft 77 that forms the moving path of the vibrator 70 also regulates the moving direction of the vibrator 70 via the drive contact portion 76. Further, since there are three or more drive contact portions 76, the vibrator 70 is also restricted from rotating in the plane formed by the first and second guide shafts 76 and 77. Accordingly, it is not necessary to stop the rotation of the vibrator 70, and the configuration is simplified.
[0084]
In the vibration wave linear motor 46 in this example shown in FIG. 4B, the vibrator 70 is self-propelled with respect to the two guide shafts 77 as described above. If a member for sandwiching the front and rear ends is provided and this member is fixed to the frame, the support portion 78 holding the two guide shafts 77 moves, and the vibrator 70 and the two guide shafts 77 are moved. , Relatively moving relationship. This will be further described later.
<Structure of vibrator>
5A is a front view of the vibrator 70 of the vibration wave linear motor 46 as described above, FIG. 5B is a side view thereof, and FIG. 5C is a side view thereof. It is a figure which shows the piezoelectric material sheet and electrode arrangement | positioning of the vibrator | oscillator 70 which are shown to (b). In FIG. 4A, the orientation of the vibrator 70 is shown with the case shown in FIGS. 4A and 4B turned upside down. 4 (a) and 4 (b) also show electrodes wired to the vibrator main body 75 (not shown).
[0085]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the vibrator 70 includes an elastic sheet layer composed of a piezoelectric sheet layer 87 composed of laminated piezoelectric sheets 86 and an elastic sheet 88 laminated therebelow. 89, and a plurality (four in this example) of drive contact portions 76 respectively provided on two opposing surfaces in the stacking direction of the piezoelectric sheet 86 of the vibrator main body 75. It consists of
[0086]
Insulator sheets 91 are bonded to the upper surface of the piezoelectric sheet layer 87 and the lower surface of the elastic sheet layer 89, respectively. The insulator sheet 91 may be made of the same member as the elastic sheet 88 that is originally an insulator.
The drive contact portion 76 is formed in close contact with each outer surface of the insulator sheet 91. In addition, each of the two drive contact portions 76 is not a single unit, but is integrally formed with a flat plate portion 92 made of a plate-like member, whereby the two drive contact portions 76 are coupled to each other. A portion 93 is formed (not the entire contact portion but the two drive contact portions 76 form a contact portion). The coupled drive contact portion 93 is formed separately from the vibrator body 75.
[0087]
As described above, by using the coupled drive contact portion 93, the assemblability is improved as compared with the case where the plurality of drive contact portions 76 are separated. Note that it is not always necessary to configure the two surfaces as the connection type drive contact portion 93. Even if any one of the drive contact portions 76 forms the connection type drive contact portion 93, it contributes to an improvement in assemblability. Can do.
[0088]
Moreover, it is preferable that this connection type drive contact part 93 is formed with the resin material which disperse-solidified abrasive grains, such as an alumina powder, for example. Since this material has a lower acoustic impedance than the other parts of the vibrator 70, a material close to longitudinal vibration or bending vibration described later in the part other than the connection drive contact part is excited, so that the design is easy.
[0089]
In addition, by selecting a material having both hardness and elasticity as the material of the connection type driving contact portion 93, it is easy to vibrate integrally with the vibrator body 75 as described above and wear resistance is increased. This can improve the durability and contribute to the durability of the vibration wave linear motor 46.
[0090]
In addition, the size of the flat plate portion 92 of the connection type drive contact portion 93 is preferably formed to coincide with the surface of the vibrator body 75. (The surfaces on which the connected drive contact portion 93 and the vibrator main body 75 are fixed to each other have the same shape and size, that is, the connected drive contact portion 93 is fixed to the bottom surface of the connected drive contact portion 93. Preferably it is the same as the surface of the vibrator body to be done.)
In this way, when attaching the coupled drive contact portion 93 to the vibrator main body 75, the positioning becomes easy and the efficiency of the assembly work is improved. 5 (f), the same purpose can be obtained even if one end of the flat plate portion 92 (connected driving contact portion 93) is aligned with one end of the surface of the vibrator body 75 as in the lower connecting drive contact portion 93. Can be achieved.
[0091]
The piezoelectric sheet layer 87 of the vibrator main body 75 mainly constitutes a piezoelectric body part for applying a forced vibration, and the elastic sheet layer 89 excites a specific vibration mode together with the piezoelectric body part. The excitation part is configured. However, if a desired vibration mode can be excited only by the piezoelectric body portion, the excitation portion is not necessarily required.
[0092]
The piezoelectric sheet 86 forming the piezoelectric sheet layer 87 and the elastic sheet 88 of the elastic sheet layer 89 are different from each other only in whether or not the internal electrode treatment shown in FIG. Is a thin rectangular sheet member made of the same material such as PZT (lead zirconate titanate). Specifically, for example, it has a shape of 10 mm in length, 2.5 mm in width, and 80 μm in height (thickness in the stacking direction).
[0093]
The PZT material used in this example is selected from a large hard material having a Qm value of 2000. The same applies to the elastic sheet. The insulator sheet 91 that sandwiches the piezoelectric sheet layer 87 and the elastic sheet layer 89 from above and below is the same PZT material and has a thickness of 40 μm. These insulator sheets are made of the same material as that of the piezoelectric sheet, but are not polarized because they are not provided with electrodes. Therefore, the insulator sheets have no piezoelectricity, and thus substantially have characteristics as insulators.
[0094]
The piezoelectric sheet 86 of the piezoelectric sheet layer 87 is composed of two types of sheet-like piezoelectric elements that differ only in the pattern of electrodes that have undergone internal electrode processing. These two types of piezoelectric sheets 86 are divided into two left and right sides, as shown in FIG. 2C, and a piezoelectric sheet 86m having an A + internal electrode foil 94 and a B− internal electrode foil 95 formed on almost the entire surface. It is. In the A + internal electrode foil 94 and the B- internal electrode foil 95, terminals 94-1 and 95-1 for connecting to the outside are located on one side of the piezoelectric sheet 86m at positions close to the left and right ends, respectively. Projecting
The other is a piezoelectric sheet 86n in which A-internal electrode foil 96 and B + internal electrode foil 97 are formed on the substantially front surface in the same manner in the left and right directions. In the A-internal electrode foil 96 and the B + internal electrode foil 97, the terminals 96-1 and 97-1 for connecting to the outside are located at positions close to the left and right centers, respectively, as described above for the piezoelectric sheet 86n. It protrudes to the side of the.
[0095]
The internal electrode foil is made of silver palladium alloy or silver as an electrode material, and is formed to have a shape of 4 μm in thickness by, for example, vapor deposition and photolithography.
In this example, the piezoelectric sheet layer 87 is formed by alternately stacking these two types of piezoelectric sheets 86m and 86n as a total of 48 sheet layers of 24 sheets each.
[0096]
In this way, in the intermediate portion excluding the uppermost part and the lowermost part, one internal electrode foil is a piezoelectric sheet 86 (86a or 86b) on which it is formed, and a piezoelectric sheet 86 (86b or 86b) in contact with itself. 86a) constitutes an internal electrode that applies a voltage of opposite potential.
[0097]
The A + internal electrode foil 94, the A− internal electrode foil 96, the B + internal electrode foil 97, and the B− internal electrode foil 95 are formed so as to protrude to one side of the piezoelectric sheet 86 (86m, 86n). The external connection terminals 94-1, 95-1, 96-1, and 97-1 are provided on one side surface (shown in FIGS. 4A and 4B) of the vibrator main body 75 shown in FIG. A + electrode connection external terminal 98, A− electrode connection external terminal 99 made of baked silver on one of the two side surfaces parallel to the two guide shafts 77 and not facing the guide shaft 77), The B + electrode connection external terminal 101 and the B− electrode connection external terminal 102 are connected to each other.
[0098]
The one A + electrode connection external terminal 98 and the A− electrode connection external terminal 99 are configured as A phase electrodes, and the other B + electrode connection external terminal 101 and the B− electrode connection external terminal 102 are configured as B phase electrodes. Yes. The A-electrode connection external terminal 99 and the B-electrode connection external terminal 102 can also be configured for A-phase and B-phase ground (GND) connections, respectively, in which case they are connected to the same lead wire or the like. Then, it may be configured to have the same electric potential.
[0099]
A voltage is applied to the piezoelectric sheet layer 87 from a drive circuit, which will be described later, via these A-phase and B-phase electrode connection external terminals, and the vibrator body 75 generates ultrasonic elliptical vibration, which will be described later.
The dimensions of the vibrator main body 75 in this example are, for example, a shape having a longitudinal dimension of 10 mm, a lateral dimension of 2 mm, and a height of 2.5 mm. As shown in FIG. 5 (a), the vibrator body 75 has a pin member mounting hole 103 (not shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b)), which is substantially between the A-phase electrode and the B-phase electrode. In other words, it is formed substantially at the center of the vibrator body 75. The pin member mounting hole 103 will be described later.
[0100]
Further, the piezoelectric body portion is not necessarily the piezoelectric sheet layer 87 but may be as follows. FIG. 5 (d) shows a piezoelectric body portion that is formed by bonding and bonding a piezoelectric body 129 made of a laminated piezoelectric body or a piezoelectric element, a vibrator main body 130 made of, for example, a brass material, and a vibrator main body part 131. As shown in FIG. 2, the connection type driving contact portion 93 is bonded to the connection driving drive portion 93. The vibrator body main part 130 and the vibrator body part 131 form an excitation part.
[0101]
FIG. 5E shows a configuration in which a thin single-plate piezoelectric body 133 and a coupled drive contact portion 93 are bonded to a rectangular parallelepiped elastic member 132 made of, for example, a brass member. The elastic body part 132 forms an excitation part. In order to increase vibration transmission efficiency, it is important to bond these members with sufficient pressure.
<Driving principle>
FIG. 6 is a diagram showing a drive circuit that drives and controls the vibration wave linear motor 46 having the above-described configuration. The drive circuit 105 shown in the figure is mounted on the circuit board 2 shown in FIG. 1A together with the AF (autofocus) circuit 106.
[0102]
When the CPU (central processing unit) 107 of the driving circuit 105 receives either the forward or backward instruction signal from the AF circuit 106 together with the movement or stop instruction signal, it shifts the corresponding signal to the oscillation circuit 108 and 90 °. Output to phase circuit 109.
[0103]
When the oscillation circuit 108 receives the movement signal, it applies an ultrasonic drive voltage to the A-phase electrodes 98 and 99 of the vibration wave linear motor 46 via the AMP (amplifier) 110, and on the other hand, shifts the same ultrasonic drive voltage by 90 °. Output to phase circuit 109.
The 90 ° phase shift circuit 109 sets the frequency phase of the ultrasonic drive voltage input from the oscillation circuit 108 to + 90 ° or −90 based on the front / rear direction instruction signal received together with the movement signal from the CPU 107. The phase is shifted and applied to the B-phase electrodes 101 and 102 of the vibration wave linear motor 46 via another AMP (amplifier) 111.
[0104]
As a result, the vibration wave linear motor 46 generates ultrasonic vibration and self-runs in a predetermined direction as will be described later, and moves the third movable lens frame 19 in the predetermined direction along the optical axis O2.
As described above, the absolute position of the third movable lens frame 19 is detected in advance by the reflector (light reflecting member 62) and the reflective photosensor 73, and this absolute position is notified to the CPU 107.
[0105]
On the other hand, the amount of movement of the third movable lens frame 19 is detected by the magnetic sensor reading the magnetic scale of the magnetic sensor unit 47. A pulse signal indicating the movement amount read by the magnetic sensor is output to the counter 113 via the AMP (amplifier) 112. The counter 113 measures a pulse signal indicating the amount of movement and outputs the measurement result to the CPU 107.
[0106]
The CPU 107 recognizes the current position of the third movable lens frame 19 from the absolute position of the third movable lens frame 19 input from the photosensor 73 and the movement amount measurement result input from the counter 113. Then, the AF circuit 106 is notified of the recognized current position of the third movable lens frame 19. In response to a stop signal from the AF circuit 106, the CPU 107 stops the output of the oscillation circuit.
[0107]
FIGS. 7A and 7B are perspective views for schematically explaining the ultrasonic elliptical vibration of the vibrator main body 75 of the vibration wave linear motor 46 driven to oscillate as described above.
First, when an alternating voltage having the same phase and a frequency of 160 kHz is applied to the A-phase electrodes 98 and 99 and the B-phase electrodes 101 and 102 of the vibrator main body 75 shown in FIG. A primary longitudinal vibration is excited. In addition, when an alternating voltage having a reverse phase and a frequency of about 160 kHz is applied to the A-phase electrodes 98 and 99 and the B-phase electrodes 101 and 102, secondary bending vibration is excited in the vibrator body 75.
[0108]
When these vibrations were analyzed by a computer using the finite element method, a resonant longitudinal vibration posture as shown in FIG. 7A and a resonant bending vibration posture as shown in FIG. And the result of the ultrasonic vibration measurement proved their expectation.
In this embodiment, the resonance frequency of the bending secondary vibration is designed to be lower by about several percent (preferably about 3%) than the resonance frequency of the longitudinal primary vibration. With this configuration, as described later, output characteristics as a vibration wave linear motor can be greatly improved.
[0109]
Next, when an alternating voltage in the vicinity of 160 kHz whose phase is different by π / 2 is applied to the A-phase electrodes 98 and 99 and the B-phase electrodes 101 and 102 of the vibrator main body 75, the position of the drive contact portion 76 of the vibrator 70 is reached. Observed elliptical vibration.
In this case, the rotation direction of the elliptical vibration due to the ultrasonic vibration at the position of the driving contact portion 76 on the bottom surface of the vibrator 70 and the elliptical vibration due to the ultrasonic vibration at the position of the driving contact portion 76 disposed on the top surface. The direction of rotation is the opposite.
[0110]
FIGS. 8A and 8B are diagrams schematically showing elliptical vibration of the drive contact portion of the vibrator when an alternating voltage in the vicinity of 160 kHz having a phase different by π / 2 is applied. FIG. 4A shows the operation when the phase of the alternating voltage applied to the A-phase electrodes 98 and 99 is delayed by π / 2 from the B-phase electrodes 101 and 102. The drive contact portion 76 on the bottom surface rotates counterclockwise, while the drive contact portion 76 on the top surface rotates clockwise.
[0111]
FIG. 5B shows the operation when the phase of the alternating voltage applied to the A-phase electrodes 98 and 99 is more than that of the B-phase electrodes 101 and 102 by π / 2. The drive contact portion 76 on the bottom surface of the child 70 rotates in the clockwise direction, while the drive contact portion 76 on the top surface rotates in the counterclockwise direction.
[0112]
As described above, it is preferable that the drive contact portions on the same surface are arranged at positions that rotate in the same direction, and the drive contact portions on the opposite side surface are arranged at positions that rotate in the opposite direction. As a result, the driving force can be extracted most efficiently.
That is, elliptical vibration synthesized from the longitudinal vibration and bending vibration of the vibrator main body 75 acts on the two guide shafts 77 via the four drive contact portions 76, and the vibrator main body 75 acts as a reaction. Along and along the two guide shafts 77, it moves forward and backward between the coexisting portions 78-2 of the support portion 78. This is the operating principle of the vibration wave linear motor in the present invention.
[0113]
In the present embodiment, the piezoelectric body portion is composed of two portions, the A phase where the A phase electrodes 98 and 99 are disposed and the B phase where the B phase electrodes 101 and 102 are disposed. The number of piezoelectric body portions is not limited to two, and may be three or more as long as longitudinal vibration and bending vibration can be caused.
[0114]
In this example, since the vibrator 70 has a substantially rectangular parallelepiped shape, in such a case, the above driving force can be obtained by longitudinal vibration and bending vibration. However, the driving force causes elliptical vibration at the driving contact portion. If it is possible to obtain the above, the vibrator may have another shape. Further, even if one or a plurality of modes having the same or integer multiple frequencies are excited simultaneously, the same vibrational motion can be obtained.
[0115]
Furthermore, it is desirable that the drive contact portion is provided at an arbitrary position where the highest level output characteristics can be obtained as the vibration wave linear motor, that is, at a position where the highest level ultrasonic elliptical vibration of the vibrator 70 is performed. In general, since elliptical vibration is a driving source, elliptical vibration occurs in at least one of the driving contact portions, and the sum of driving forces due to vibrations generated in at least all the driving contact portions is 0. What is necessary is just to arrange | position a drive contact part so that it may not become.
[0116]
Further, it is not necessary that elliptical motion occurs at all the positions of the driver elements, and even if single vibration or reverse vibration occurs, the total driving force from each vibrator is not 0, and one direction It only has to be a driving force to.
Next, a description will be given of a configuration in which the advancing / retreating moving force of the vibrator 70 by the elliptical vibration as described above in the vibration wave linear motor 46 is taken out as the moving driving force of the third movable lens frame 19.
<Composition of connecting part>
FIG. 9A is a perspective view for explaining a method of connecting the vibration wave linear motor 46 and the third movable lens frame 19, and FIG. 9B is an enlarged view showing only the connecting portion. FIG. 4C is an enlarged view showing a magnetic sensor unit that detects the amount of movement of the third movable lens frame 19.
[0117]
10 (a) is a view of FIG. 9 (b) as viewed in the direction of arrow c, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 9 (b).
FIG. 9A is a view of the vibration wave linear motor 46 and the third movable lens frame 19 in FIG. FIG. 9A shows a moving output take-out that is fixedly inserted through the pin member mounting hole 103 shown in FIG. 5A at the center of the pin fixing surface on the obliquely upper left side of the vibrator 70. The pin member 115 for use is extracted from the pin fixing surface side for easy understanding.
[0118]
As shown in FIG. 9A, the third movable lens frame 19 includes a lens frame main body 116 that holds the third movable lens unit 12, a bearing unit 53-3, and a lower part from the bearing unit 53-3. It is comprised from the protruding protrusion part 117 protruded. A long hole 118 that is long in the direction parallel to the moving direction in which the lens barrel main body 116 moves along the optical axis O2 is formed in the substantially central portion of the engaging projecting portion 117.
[0119]
In the elongated hole 118 (see also FIGS. 10A and 10B), the pin member 115 for taking out the movement output is in contact with the third moving lens frame 19 (engagement protruding portion 117). The leaf spring 119 urging the elongated hole 118) is engaged from the opposite side of the figure.
The leaf spring 119 includes a flat main body part 119-1, a latching part 119-2 bent in two steps from the lower side to the front side and the upper side of the main body part 119-1 and the left side of the main body part 119-1. It is comprised with the urging | biasing part 119-3 bent by this side.
[0120]
The leaf spring 119 is sandwiched so that the engaging portion 119-2 wraps around from the side facing the lower end of the engaging projection 117 where the elongated hole 118 of the third movable lens frame 19 is formed. Locks to the joint projecting portion 117. As a result, the main body 119-1 of the leaf spring 119 is brought into close contact with the opening surface facing the long hole 118, and the urging portion 119-3 is inserted from the side facing the predetermined position in the long hole 118.
[0121]
A gap is formed between the urging portion 119-3 and the left end of the long hole 118 so that the pin member 115 for taking out the movement output can be inserted.
The vibrator 70 of the vibration wave linear motor 46 is just included between the side surface 116-1 of the third moving lens frame 19 on the side facing the lens frame body 116 and the surface on the near side of the engaging protrusion 117. A gap is formed so that the drive unit and the flexible substrate (described later) are arranged.
[0122]
When the vibration wave linear motor 46 is disposed in the gap, the pin member 115 for taking out the movement output is disposed between the urging portion 119-3 and the left end portion of the long hole 118 as shown in FIG. It is inserted through the formed gap.
By this engagement, the movement output taking-out pin member 115 is prohibited from moving in the direction of the second optical axis O2 in the long hole 118, and is fixedly disposed on the metal frame 23a not shown in FIG. The movement of the vibrator 70 of the vibration wave linear motor 46 in the direction of the second optical axis O <b> 2 is faithfully transmitted to the third movable lens frame 19.
[0123]
On the other hand, the pin member 115 is allowed to play up and down in the above-described engagement. This play absorbs a positional deviation or the like when the vibrator 70 and the two guide shafts 77 (77-1, 77-2) are attached.
Accordingly, the pin member 115 for taking out the movement output accurately transmits the direction and force of movement of the vibrator 70 in the direction of the second optical axis O2 to the third movable lens frame 19 as described above. On the other hand, the vertical movement of the vibrator 70 due to elliptical vibration or the like is absorbed by the vertical movement in the long hole 118 and is not transmitted to the third movable lens frame 19.
[0124]
Thus, in this example, the connection between the vibrator 70 and the third movable lens frame 19 is fixed to the vibrator 70 on the one hand, and on the other hand, the third movable lens frame 19 mirror by the biasing force of the leaf spring 119. A connection state is formed by the pin member 115 for taking out the movement output that only comes into contact with the contact point with the frame (the elongated hole 118 of the engaging projecting portion 117), whereby the moving force (driving force) of the vibrator 70 is formed. ) Is transmitted to the movement of the third movable lens frame 19.
[0125]
As described above, the pin member 115 applies the movement driving force of the vibrator 70 to the outside (the movement driving mechanism in the electronic apparatus, the target in the apparatus) when the vibration wave linear motor 46 is mounted on an electronic apparatus or apparatus. It is a movement drive transmission means for transmitting to a movement drive object.
Further, in this example, the moving force of the vibrator 70 at the central portion of the vibrator 70, that is, the common node of the primary longitudinal vibration and the secondary bending vibration (in the vicinity of the point where the vibration is stationary in each vibration mode). The pin member 115 for taking out (the driving force of the drive contact portion 76) is fixedly arranged, but even when another vibration mode or a combination of vibration modes is used as the vibration mode of the vibrator If the pin member 115 is arranged at a common node in the vibration mode or a portion where the vibration is minimized, the moving force of the vibrator can be transmitted to the moved member without hindering the vibration of the vibrator. .
[0126]
In the above-described FIG. 4B, the vibration wave linear motor 46 in this example has been described as having a relationship in which the vibrator 70 and the two guide shafts 77 move relatively. This will be described with reference to FIG. 9. In the case of FIG. 9, the third moving lens frame 19 connected to the vibrator 70 moves by the vibrator 70 that self-runs with respect to the fixed support portion 78. For example, the front and rear end portions in the moving direction of the vibrator 70 are sandwiched by elastic members that do not inhibit the vibration of the vibrator 70, the elastic members are fixed to the metal frame 23a, and the support portions that hold the two guide shafts 77 are provided. It is formed at an appropriate part of the third movable lens frame 19.
[0127]
By doing so, the vibrator 70 is fixedly arranged, and the two guide shafts 77 driven by the drive contact portion 76 of the vibrator 70 move, that is, in a form connected to the two guide shafts 77. The third movable lens frame 19 moves.
It is possible to adopt such a configuration, and therefore, it has been described that the vibrator 70 and the two guide shafts 77 are relatively moved. However, in the following description, it may be expressed that the vibrator 70 is self-propelled with respect to the two guide shafts 77 based on the configuration of FIG.
[0128]
In the connection configuration shown in FIG. 9, the engagement protrusion 117 of the third movable lens frame 19 is one end that is not visible in the drawing of the magnetic scale 121 of the magnetic sensor unit 47 on the opposite side. 9 is fixed to the engaging projecting portion 117, and the magnetic sensor 122 of the magnetic sensor unit 47 is not shown in FIG. 9 at a position facing the other end portion of the magnetic scale 121 visible in the drawing. Fixed to the frame 23a.
[0129]
The magnetic sensor 122 is disposed on the metal frame 23a so that the magnetic sensor 122 is fitted into the sensor holding frame 123, and a fixing plate 124 that fixes the sensor holding frame 123 is fixed to the metal frame 23a by the fixing holes 124-1. As a result, the magnetic sensor 122 is fixed to the metal frame 23a. At this time, a leaf spring member 125 that urges the magnetic scale 121 toward the magnetic sensor 122 is simultaneously fixedly disposed.
<Detection of movement amount>
FIG. 11 is a partially exploded perspective view showing the detailed configuration of the magnetic sensor unit 47 shown in FIGS. 2 and 3 together with the vibration wave linear motor 46 and the third movable lens frame 19 in which the magnetic sensor unit 47 is assembled. is there.
[0130]
The magnetic sensor unit 47 detects the movement distance of the third movable lens frame 19 from the absolute position after the photosensor 73 shown in FIG. 2 detects the absolute position of the third movable lens frame 19. Is provided.
As shown in FIG. 11, the above-described vibration wave linear motor 46 has the side surface of the lens barrel body 116 of the third movable lens frame 19 (the side surface with the U-shaped notch 55-3) as described in FIG. It is disposed between the opposite side surface) and the engaging projection 117. The vibration wave linear motor 46 is fixed to the metal frame 23a together with the magnetic sensor holder 126 (the sensor holding frame 123 and the fixing plate 124).
[0131]
An engaging portion 125-1 of a leaf spring 125 is engaged with the fixed plate 124 of the magnetic sensor holder 126. The sensor holding frame 123 of the magnetic sensor holder 126 holds the magnetic sensor 122. Yes.
In the magnetic sensor 122, a detection unit 122-1 for detecting magnetism is formed substantially at the center. Also, four electrode lead wires 128 whose electrical connection with the magnetic sensor 122 is reinforced by the adhesive 127 are drawn from above the detection unit 122-1.
[0132]
Further, an engagement projection provided upright from the bearing portion 53-3 of the third movable lens frame 19 (in FIGS. 3 and 9, the view is upside down and is shown in a shape standing up below). A locking portion 121-1 of the magnetic scale 121 is bonded to the scale holding portion 117-1 that protrudes further outward from the portion 117 with a predetermined step (obliquely in the lower right direction in FIG. 11) to form a plane portion, Thereby, the magnetic scale 121 is fixed to the scale holding unit 117-1 with the scale surface facing the detection unit 122-1 of the magnetic sensor 122.
[0133]
While the magnetic scale 121 is fixedly attached to the third movable lens frame 19 via the scale holding portion 117-1, the magnetic sensor 122 is fixed to the metal frame 23a. Since the third movable lens frame 19 is arranged so as to be movable along the two guide shafts (65, 68) as described above, the magnetic sensor 122 and the magnetic scale 121 are also arranged to be relatively movable. Has been.
[0134]
The magnetic scale 121 is made of an elastic sheet material, for example, a resin sheet such as polyester, and is formed by applying a magnetic material on the scale surface side and magnetizing the magnetic material at regular intervals. In order for the magnetic sensor 122 to read this magnetism, it is preferable that the scale surface of the magnetic scale 121 and the detection unit 122-1 of the magnetic sensor 122 are always as close as possible.
[0135]
Therefore, a leaf spring 125 is provided. That is, the leaf spring 125 includes a spring portion 125-2 that descends downward from the locking portion 125-1 and projects laterally in a bowl shape. The end of the spring portion 125-2 faces the magnetic scale 121 side. A protruding dome-shaped convex portion 125-3 is formed. The convex portion 125-3 is formed at a position corresponding to the detection unit 122-1 of the magnetic sensor 122.
[0136]
The locking portion 125-1 of the leaf spring 125 is fixed to the metal frame 23a together with the fixing plate 124 of the magnetic sensor holder 126, whereby the convex portion 125-3 of the leaf spring 125 is detected by the detection portion 122- of the magnetic sensor 122. 1, the portion of the magnetic scale 121 that is not fixed to the locking portion 117-1, that is, the free end side 121-2 is pressed.
[0137]
As a result, the scale surface of the magnetic scale 121 moves relative to the detection unit 122-1 of the magnetic sensor 122 while sliding. Thus, when the scale surface of the magnetic scale 121 moves in contact with the detection unit 122-1 of the magnetic sensor 122, the magnetic sensor 122 can correctly read the scale of the magnetic scale 121.
[0138]
As described above, since the portion of the leaf spring 125 that presses the back surface of the scale surface of the magnetic scale 121 is formed by the dome-shaped convex portion 125-3, the frictional resistance with the magnetic scale 121 can be extremely small, Thereby, the resistance load generated by pressing is reduced.
[0139]
Further, it is preferable that a nonmagnetic metal foil having a smooth surface is attached to the back surface of the magnetic scale 121 or a smooth resin layer is formed. If it does so, the abrasion by friction with the leaf | plate spring 125 can be suppressed low, and the lifetime of an apparatus can be maintained for a long term.
[0140]
As described above, in the present embodiment, the vibration wave linear motor by vibration wave driving is provided with a plurality of drive contact portions on two opposing faces of a rectangular parallelepiped ultrasonic wave vibrator, and the drive contact portions. The simple structure in which both sides are supported by the guide shaft enables the self-propelled running of the ultrasonic vibrator that does not require a dedicated rotation stop, and the movable rail that was necessary in the conventional type In addition, a table connected to the movable rail is not necessary, and the arrangement space of each component is small and extremely small.
[0141]
Therefore, for example, when it is incorporated in a main body device such as a lens device, the arrangement space may be so small that it can be arranged in a narrow gap between the housing of the main body device and the lens frame serving as the driven body. It is possible to provide a vibration wave linear motor that can be miniaturized.
[0142]
In addition, since the vibrator is provided with a plurality of drive contact portions and the guide contact is slid with the optimum pressing force on these drive contact portions, the drive force by the vibration wave elliptic vibration of the ultrasonic vibrator is sufficient. In addition, the traveling performance of the vibrator can be stabilized, and as a result, the operation performance as a vibration wave linear motor can be improved.
[0143]
In the above embodiment, the guide shaft as the restricting member is fixed and the driver is moved along the guide shaft. Conversely, the driver is fixed and the guide shaft is covered. It can also be moved as a drive member. In any case, it goes without saying that the configuration is such that the regulating member and the drive element move relative to each other.
<Flexible substrate>
Next, a flexible substrate disposed between the external electrode of the vibrator 70 of the vibration wave linear motor 46 and the drive circuit 105 will be described.
[0144]
FIG. 12 is a perspective view showing the above-described vibration wave linear motor 46, the external electrode of the vibrator 70 of the vibration wave linear motor 46, and the flexible substrate disposed on the drive circuit 105.
As described above (see FIG. 5A), the four electrode connection external terminals (A + electrode connection external terminal 98, A− electrode connection external) of the A phase and the B phase made of baked silver disposed in the vibrator 70 are provided. The terminal 99, the B + electrode connection external terminal 101, and the B- electrode connection external terminal 102) are protruding sides of the external connection terminals 94-1, 95-1, 96-1, and 97-1 of each internal electrode foil. Are connected to the external connection terminals of these internal electrode foils on the side surface of the vibrator.
[0145]
That is, the four electrode connection external terminals of the A phase and the B phase are parallel to the axial direction of the two guide shafts 77 of the vibrator main body 75 (that is, the self-running direction of the vibrator 70) and face the guide shaft 77. It is not arranged (that is, the guide shaft 77 is not arranged) and is arranged only on one of the two side surfaces. The electrode connection part 130-1 of the flexible substrate 130 is electrically connected to the four electrode connection external terminals disposed only on the one side surface.
[0146]
The flexible substrate 130 has wiring portions 130-2 from the end portions (electrode connection portions 130-1) connected to the electrodes (four electrode connection external terminals of A phase and B phase) to the drive circuit 105. The vibrator 70 is branched and arranged in two directions before and after the self-running direction. Further, the wiring portions 130-2 branched in two directions are formed to have the same width.
[0147]
The vibration wave linear motor 46 holds both ends of the two guide shafts 77 (77-1, 77-2) by the standing portions 78-2 at both ends of the support portion 78. The wiring part 130-2 branched into two sides of the flexible substrate 130 is bent at both ends of the support part 78, that is, in the vicinity of the two standing parts 78-2, folded back to the central part, and arranged so as to join at the central part. ing.
[0148]
And the wiring part 130-2 which the said flexible board | substrate 130 bent to at least one edge part (in this example, both edge part) among the two standing part 78-2 which is an edge part of the support part 78. Is provided with an opening 78-3 that allows entry and exit when the vibrator 70 is bent and moved along with the self-running movement.
[0149]
Further, as shown in FIG. 5A, the vibrator main body 75 of the vibration wave linear motor 46 has pin member mounting holes 103 formed at positions near the A-phase and B-phase electrodes. 9 and FIG. 10, the pin member 115 for connecting to the engagement projecting portion 117 of the third movable lens frame 19 is provided in the self-running direction of the vibrator 70. It protrudes in the direction orthogonal to. And said flexible substrate 130 is provided with the avoidance hole 13-3 which does not prevent protrusion of said pin member 115 in the electrode connection part 130-1.
[0150]
Thus, the flexible substrate 130 of this example has the electrode connection external terminal of the vibrator main body 75 to be connected to the flexible substrate 130 arranged on only one of the two side surfaces of the vibrator main body 75. The wiring up to 130 drive circuits 105 can be concentrated on a part, and thus the overall size can be reduced.
[0151]
Further, the flexible substrate 130 drawn from the electrode connection end portion to the drive circuit 105 is arranged so as to be branched in two directions before and after the self-running direction of the vibrator 70, so that only one wiring portion is provided for branching in two directions. 130-2 can be formed to be narrow, the space of the flexible substrate 130 lead-out portion can be narrowed, and the branched wiring portion 130-2 is formed to have the same width. The lead arrangement space of the wiring part 130-2) can be maintained at the same width, which further facilitates the downsizing of the vibration wave linear motor 46 and facilitates the design of the vicinity where the flexible substrate is disposed.
[0152]
In addition, since the opening 78-3 through which the wiring part 130-2 that bends the flexible substrate 130 can be advanced and retracted is provided in the standing part 78-2 at the end of the support part 78, the vibrator 70 is free-running. Accommodating space when the flexible substrate 130 is bent is expanded, and a load of bending fluctuation of the bent wiring portion 130-2 of the flexible substrate 130 due to the self-running of the transducer 70 is reduced. Self-running becomes easier.
[0153]
Further, since the electrode connecting portion 130-1 of the flexible substrate 130 is provided with the avoidance hole 13-3 that does not hinder the protrusion of the pin member 115, the third movable lens frame 19 and the vibrator 70 connected by the pin member 115 are provided. The flexible substrate 130 can be arranged between the main body device and the body device such as the lens device 1 in which the vibration wave linear motor 46 is incorporated.
[0154]
In addition, if a small vibration wave linear motor with a self-propelled vibrator is mounted as a lens frame drive source for a focusing lens in this way, it is possible to provide a lens device that performs quiet lens driving. It becomes.
Further, in this case, since the bent wiring portion of the flexible substrate of the vibration wave linear motor is arranged between the lens frame connected to the vibration wave linear motor and driven as described above, a smaller lens device is provided. Can be provided.
[0155]
In addition, as shown in FIG. 13, the configuration in which the wiring part 130-2 of the flexible substrate 130 is not branched into two and only one is arranged along the traveling direction of the vibrator can contribute to downsizing. it can.
[0156]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the vibrator of the vibration wave linear motor is mounted with a flexible substrate for energizing from the outside, but from the connection portion with the external electrode of the vibrator to the drive circuit 105. Since the wiring part is arranged in the self-running direction of the vibrator, the width of the space of the flexible substrate lead-out part can be narrowed, and the downsizing of the vibration wave linear motor is promoted.
[0157]
In addition, the restraint force caused by the bending can be reduced as much as the width of the wiring portion up to the driving circuit 105 of the flexible substrate branching in two directions, thereby reducing the load when the flexible substrate is moved and bent. Thus, a stable driving force by the vibrator can be exhibited.
[Brief description of the drawings]
1A is an external perspective view showing a lens apparatus equipped with a vibration wave linear motor of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the lens apparatus shown in FIG. It is a figure which shows the schematic structure of each part of the lens unit seen from the arrow a direction.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the lens device as viewed from above.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the lens device viewed from below with the top and bottom reversed.
4A is an exploded perspective view of an ultrasonic linear motor according to an embodiment, and FIG. 4B is a perspective view showing an assembled state.
5A is a front view of a vibrator of a vibration wave linear motor, FIG. 5B is a side view thereof, and FIG. 5C is a diagram illustrating a piezoelectric sheet and electrode arrangement of the vibrator shown in FIGS. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a drive circuit that drives and controls a vibration wave linear motor.
FIGS. 7A and 7B are perspective views schematically illustrating ultrasonic elliptical vibration of a vibrator main body of a vibration wave linear motor. FIGS.
FIGS. 8A and 8B are diagrams schematically showing elliptical vibration of the drive contact portion of the vibrator when an alternating voltage in the vicinity of 160 kHz, the phase of which is different by π / 2, is applied.
FIGS. 9A and 9B are perspective views for explaining a connecting method of the vibration wave linear motor and the third movable lens frame, FIG. 9B is an enlarged perspective view showing only the connecting portion, and FIG. It is an enlarged view which shows the magnetic sensor unit which detects the moving amount | distance of 3 movable lens frames.
10 (a) is a view of FIG. 9 (b) as viewed in the direction of arrow c, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 9 (b).
FIG. 11 is a partially exploded perspective view showing a detailed configuration of the magnetic sensor unit together with a vibration wave linear motor to which the magnetic sensor unit is assembled and a third movable lens frame.
FIG. 12 is a perspective view (No. 1) showing a vibration wave linear motor and a flexible substrate disposed between an external electrode of a vibrator of the vibration wave linear motor and a drive circuit.
FIG. 13 is a perspective view (No. 2) showing a vibration wave linear motor and a flexible substrate disposed between an external electrode of a vibrator of the vibration wave linear motor and a drive circuit.
[Explanation of symbols]
1 Lens device
2 Circuit board
3 Image sensor
8 First fixed lens section
9 First moving lens section
11 Second moving lens unit
12 Third moving lens unit
13 Second fixed lens section
14 Image sensor
L1 prism integrated lens
L2, L9 fixed lens
L3, L4, L5, L6, L7, L8 Moving lens
15 First fixed lens frame
15-1 Notch
16 Second fixed lens frame
17 First moving lens frame
18 Second moving lens frame
18-1 Notch
19 Third moving lens frame
19-1 Notch
19-2 Projection
21 Aperture position (shutter position)
22 Main fixed frame
23 (23a, 23b, 23c) Metal frame
24 Adhesive reservoir
25 Shaft cam for zoom
26 (26a, 26b) Small diameter part
27 Gear
28 Bearing fitting hole
29 Bearing
31 Convex
32 Energizing leaf spring
32-1 Bent foot
32-2 Stopping section
32-3 Biasing spring
33 Notch
34 Convex
35 Motor unit for zoom
36 Reduction gear train
37 Gear shaft fixing part
38 Stop plate fixing part
39 Positioning hole
41 Stop hole
42 Aperture / Shutter Unit
43 Aperture / Shutter
44, 45 Rotary solenoid
46 Vibration wave linear motor
47 Magnetic sensor unit
48 Magnetic sensor holder
49 Magnetic sensor
51 magnetic scale
52 Biasing spring
53 (53-1, 53-2, 53-3) Bearing part
54 (54-1, 54-2, 54-3) Guide hole
55 (55-1, 55-2, 55-3) U-shaped notch
56 Front end outer surface
57 Side
58 steps
59 Light reflecting member
61 (61-1, 61-2) Cam follower
62 Light reflecting member
63 (63-2, 63-3) convex portion
64 (64-1, 64-2) Guide shaft support hole
65 First guide shaft
66 Compression spring
67 Guide shaft support hole
68 Second guide shaft
69 opening
70 vibrator
71 Photo sensor mounting hole
72, 73 Photosensor
75 Vibrator body
76 (76-1, 76-2) Drive contact portion
77 (77-1, 77-2) Guide shaft
78 Support
78-1 Base
78-2 Standing Unit
78-3 opening
79 Fixed bearing hole
81 Bearing long hole
82 Convex
83 Spiral spring
84 Retaining pin
85 pin fixing groove
86 Piezoelectric sheet
87 Piezoelectric sheet layer
88 Elastic sheet
89 Elastic sheet layer
91 Insulator sheet
92 Plate part
93 Linked drive contact
94 A + internal electrode foil
94-1 Terminal for external connection
95 B-Internal electrode foil
95-1 Terminal for external connection
96 A-Internal electrode foil
96-1 Terminal for external connection
97 B + internal electrode foil
97-1 Terminal for external connection
98 A + electrode connection external terminal
99 A-electrode connection external terminal
101 B + electrode connection external terminal
102 B-electrode connection external terminal
103 Pin member mounting hole
105 Drive circuit
106 AF (autofocus) circuit
107 CPU (central processing unit)
108 Oscillator circuit
109 90 ° phase shift circuit
110, 111, 112 AMP (Amplifier)
113 counter
115 Pin member
116 Mirror frame body
117 engagement protrusion
118 long hole
119 leaf spring
119-1 Main unit
119-2 Locking part
119-3 Energizing part
121 magnetic scale
122 Magnetic sensor
123 Sensor holding frame
124 Fixing plate
124-1 fixing hole
125 Leaf spring member
126 Magnetic sensor holder
127 Adhesive
128 electrode lead wire
130 Flexible substrate
130-1 Electrode connection part
130-2 Wiring section
130-3 Avoidance hole

Claims

By applying a voltage from the electrodes to the vibrator main body having a piezoelectric body portion, an electrode provided on the surface of the vibrator main body, and the vibrator main body provided on two opposing surfaces of the vibrator main body, respectively. A driving contact portion that converts the generated vibration into a driving force, and a vibrator that is driven by the driving force of the driving contact portion;
A regulating member that sandwiches the vibrator body in parallel with the moving direction via the drive contact portion to form a moving path of the vibrator;
A flexible foundation connected to the electrode;
With
One end of the flexible substrate is fixed to the electrode installation surface,
The flexible wiring portion of the flexible substrate connected to the fixed portion is disposed so as to be temporarily moved in the direction away from the fixed portion along the moving direction of the vibrator, and bent forward while being bent halfway. To be
This is a vibration wave linear motor.

The electrode is provided only on one side of the surface of the vibrator body that is parallel to the moving direction and on which the regulating member is not disposed.
The vibration wave linear motor according to claim 1.

The wiring portion is branched into two, and the two wiring portions are arranged so that the directions away from the fixed portion are opposite to each other along the moving direction of the vibrator,
The vibration wave linear motor according to claim 1.

The two wiring portions are formed to have substantially the same width.
The vibration wave linear motor according to claim 3.

A holding member for holding the regulating member at both ends;
At least one end of the holding member is provided with an opening that allows the bent portion of the wiring portion to enter and exit,
The vibration wave linear motor according to claim 1.

The vibrator body includes a connecting pin that protrudes in a direction perpendicular to the moving direction at a position near the electrode and is connected to a driven body.
The portion fixed to the electrode installation surface of the flexible substrate is provided with an avoidance hole that does not hinder the protrusion of the connecting pin,
The vibration wave linear motor according to claim 1.

The vibration wave linear motor according to any one of claims 1 to 6 is mounted as a lens frame drive source for a focusing lens.
A lens device.

The wiring portion of the flexible substrate is disposed between the surface of the vibrator on which the electrode is disposed and another member.
The lens device according to claim 7.