JP2006033995A - 超音波アクチュエータおよび超音波アクチュエータにより駆動される移動機構 - Google Patents
超音波アクチュエータおよび超音波アクチュエータにより駆動される移動機構 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】駆動中に発生する圧接部の摩耗粉を除去、あるいは、機構部に影響を与えないように処理することが可能であり、その機構も簡単である超音波アクチュエータを提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒1に内蔵される超音波アクチュエータ40は、第二群枠4を進退駆動するアクチュエータであって、振動子41と、振動子41を付勢バネ14を介して保持する振動子ホルダ13と、第二群枠4に光軸O方向に沿って固着される駆動レール15と、駆動レール周囲に配される粘着部材の囲い枠16とを有しており、駆動レール15は、振動子の駆動子44が圧接され、超音波振動により進退駆動されるが、駆動時に発生する摩耗粉は、駆動レール周囲に配される囲い枠16により粘着されるので、上記摩耗粉が駆動レール上に堆積したり、外部機構に飛散する等が防止できる。
【選択図】図1
【解決手段】レンズ鏡筒1に内蔵される超音波アクチュエータ40は、第二群枠4を進退駆動するアクチュエータであって、振動子41と、振動子41を付勢バネ14を介して保持する振動子ホルダ13と、第二群枠4に光軸O方向に沿って固着される駆動レール15と、駆動レール周囲に配される粘着部材の囲い枠16とを有しており、駆動レール15は、振動子の駆動子44が圧接され、超音波振動により進退駆動されるが、駆動時に発生する摩耗粉は、駆動レール周囲に配される囲い枠16により粘着されるので、上記摩耗粉が駆動レール上に堆積したり、外部機構に飛散する等が防止できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、振動子を有するアクチュエータであって、特に摺動部に発生する摩耗粉等を除去する構造部を有する超音波アクチュエータ、および、該超音波モータにより駆動される移動機構に関する。
従来、レンズ鏡筒等の防塵装置として提案されているものに特許文献1や特許文献2等がある。これらの防塵装置は、外部からの塵埃や水滴の侵入を防止し、内部のレンズ部やレンズ駆動部を保護するための装置であった。
一方、近年、レンズ鏡筒のレンズ駆動部等の各種駆動機構部の駆動源として超音波アクチュエータが利用されるようになった。この超音波アクチュエータは、超音波駆動される振動子の楕円振動を駆動子を介して所定の当接力で当接する被駆動体に伝達し、該被駆動体を所望の方向に駆動するアクチュエータである。
特許文献1は、特開平11−119075号公報である。
特許文献2は、特開2000−199841号公報である。
ところが、上記従来の超音波アクチュエータが組み込まれた駆動機構部においては、伝達駆動力が楕円振動する駆動子と被駆動体との当接部を介して伝達されることから該当接部にて被駆動体側の摩耗粉が発生する可能性がある。該摩耗粉は、被駆動体自体の摩耗を助長させることにもなり、さらには他の機構部に飛散してその動作を妨げたり、特にレンズ鏡筒等の光学装置であった場合、上記摩耗粉がレンズの表面に付着して光学性能の低下を招くおそれもある。
上記特許文献1,2等に開示されたものでは、上述のように装置内部で発生した摩耗粉等に対しては、特に考慮されておらず、上述のように装置内部で発生した摩耗粉等に対してそれを除去したり、あるいは、悪影響を与えないような工夫がなされた提案ではない。
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、超音波アクチュエータにおいて駆動中に発生する圧接部の摩耗粉を除去、あるいは、該摩耗粉を機構部に飛散させず、悪影響を与えないように処理することが可能であり、その機構も簡単である超音波アクチュエータ、または、超音波アクチュエータによる駆動される移動機構を提供することを目的とする。
本発明の請求項1記載の超音波アクチュェータは、楕円振動を励起させる振動子と、圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な被駆動体と、上記振動子が圧接接触している部分の近傍に設けられた吸着部材とを具備する。
本発明の請求項2記載の超音波アクチュェータは、請求項1に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、粘着性を有する。
本発明の請求項3記載の超音波アクチュェータは、請求項1に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、吸着部材であって、磁気力を生じる材料からなる。
本発明の請求項4記載の超音波アクチュェータは、請求項1に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、吸着部材であって、表面に電荷をもつ樹脂シートである。
本発明の請求項5記載の超音波アクチュェータは、請求項1に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、上記被駆動体に固着されている。
本発明の請求項6記載の超音波アクチュェータは、請求項1に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、上記振動子が接触する上記被駆動体の面を避けるように配設されている。
本発明の請求項7記載の超音波アクチュェータは、請求項1に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、複数の突起部が配列形成されていて、該突起部の表面は、粘着性を有している。
本発明の請求項8記載の超音波アクチュェータは、楕円振動を励起させる振動子と、圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な被駆動体と、上記振動子を上記被駆動体に接触する方向に移動自在に支持すると共に、上記被駆動体を相対移動可能に支持する支持部材と、上記振動子と上記被駆動体との接触部を覆う遮蔽部材とを具備する。
本発明の請求項9記載の超音波アクチュェータは、請求項8に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記遮蔽部材は、上記振動子が接触する接触部の周囲を覆うように上記被駆動体に固着され、さらに相対移動する上記支持部材に常時当接する。
本発明の請求項10記載の超音波アクチュェータは、請求項1、または、8に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記被駆動体は、直線動作を行う。
本発明の請求項11記載の超音波アクチュェータにより駆動される移動機構は、楕円振動を励起させる振動子と、圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な第一の被駆動体と、上記振動子を上記第一の被駆動体に接触する方向に移動自在に支持すると共に、上記第一の被駆動体を相対移動可能に支持する支持部材と、上記振動子の楕円振動により駆動される上記第一の被駆動体の移動に連動して所定移動方向に駆動される第二の被駆動体と、上記振動子が位置する近傍であって上記第二の被駆動体上に、上記第二の被駆動体の所定移動方向に沿って略移動範囲にわたって配設された吸着部材とを具備する。
本発明の請求項12記載の超音波アクチュェータにより駆動される移動機構は、請求項11に記載の超音波アクチュェータにより駆動される移動機構において、上記被駆動体は、直線動作を行う。
本発明によれば、超音波アクチュエータにおいて駆動中に発生する圧接部の摩耗粉を除去し、あるいは、該摩耗粉の飛散を防止して他の機構部に悪影響を与えないように処理することが可能であり、その機構も簡単な超音波アクチュエータ、または、超音波アクチュエータによる駆動される移動機構を提供することができる。
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態である超音波アクチュエータが組み込まれたレンズ鏡筒の分解斜視図である。図2は、上記超音波アクチュエータまわりの部分拡大斜視図である。図3は、上記レンズ鏡筒の光軸を含む断面図である。図4は、図3のA−A断面図である。図5は、図3のB部(超音波アクチュエータ部)拡大図である。図6は、図3のB部分の平面図である。図7,8は、上記レンズ鏡筒のフォーカシング時の進退状態を示す展開図である。
図1は、本発明の第一の実施形態である超音波アクチュエータが組み込まれたレンズ鏡筒の分解斜視図である。図2は、上記超音波アクチュエータまわりの部分拡大斜視図である。図3は、上記レンズ鏡筒の光軸を含む断面図である。図4は、図3のA−A断面図である。図5は、図3のB部(超音波アクチュエータ部)拡大図である。図6は、図3のB部分の平面図である。図7,8は、上記レンズ鏡筒のフォーカシング時の進退状態を示す展開図である。
なお、以下の説明において、複数群レンズからなる撮影レンズ光軸を光軸Oとし、光軸Oと平行な方向をZ方向とし、その被写体側を+,結像側を−とする。光軸Oに対するラジアル方向をR方向とし、光軸Oまわりの周方向(接線方向)をT方向とする。
本実施形態のレンズ鏡筒1は、図1に示すように固定枠2と、固定枠2の内周部に回転可能に嵌入支持されるカム環3と、カム環3の前方内周に嵌入さる第二群枠4と、カム環3の後方内周に嵌入さる第三群枠5と、第二群枠4に保持される第二群レンズ6と、第三群枠5に保持される第三群レンズ7と、振動子,駆動レール等を含むリニアタイプの駆動源としての超音波アクチュエータ40とを有してなる。なお、レンズ鏡筒1には、図示しないズーム用第一群レンズを保持する第一群枠が別途配置されているものとする。また、第二,三群枠4,5は、フォーカシング時に進退駆動されるものとする。
固定枠2は、環状枠部材であって、その環状部に光軸O方向に沿った挿入溝2aと、挿入溝2a上に設けられるネジ穴2bと、周方向に沿ったガイド溝2cと、光軸O方向に沿った直進ガイド溝2d,2eとを有している。
カム環3は、環状枠部材であって、固定枠2のガイド溝2cに摺動自在に嵌入するガイドピン10を有しており、該ガイドピン10によって固定枠2に対してZ方向には規制され、光軸O回りに回動自在に支持される。そして、カム環3には、円環部を貫通し、周方向に沿った逃げ溝3aと、光軸Oに対して斜行するカム溝3b,3cが設けられる。
第二群枠4は、環状枠部材からなる第二の被駆動体であって、内周部に第二群レンズ6を保持し、カム環3の前方内周に嵌入して支持される。その外周部にガイドピン4eとカムフォロア8が固着されており、さらに、環状枠部上方部には、振動子41を含む超音波アクチュエータ40が相対移動するためのスペ−スであって、上方に開口する凹部4cが設けられている。第二群枠4の外周部に設けられる複数のボール嵌入凹部4bには、複数の転動体であるボール11が嵌入される。第二群枠4は、カム環3の内周部に嵌入された状態では該ボール11を介して進退可能に支持される。
ガイドピン4eは、カム環3の逃げ開口部3dを挿通して固定枠2の直進ガイド溝2dに摺動自在に嵌入する。また、カムフォロア8は、カム環3のカム溝3bに摺動自在に嵌入する。従って、第二群枠4が固定枠2に対して回転が規制された状態で光軸O方向に進退駆動されると、カム環3がカムフォロア8を介してカム溝3bに沿って回転駆動される。
第三群枠5は、環状枠部材であって、内周部に第三群レンズ7を保持し、カム環3の後方内周に嵌入して支持される。その外周部にガイドピン5aとカムフォロア9が固着されている。ガイドピン5aは、カム環3の逃げ開口部3eを挿通して固定枠2の直進ガイド溝2eに摺動自在に嵌入する。また、カムフォロア9は、カム環3のカム溝3cに摺動自在に嵌入する。従って、第三群枠5は、固定枠2に対して回転が規制された状態でカム環3の回転によりカム溝3cに沿って光軸O方向に進退駆動される。
超音波アクチュエータ40は、図1に示すように振動子41と、振動子支持部と、被駆動体(第一の被駆動体)である駆動レール15と、吸着部材(粉体集着部材)であって、粘着性のある囲い枠16および粘着板17とを有してなる。
振動子41は、図1や後述する図14等に示すように積層圧電体42と、駆動子44と、支持軸46と、接続用フレキシブル基板等を有しており、屈曲定在波振動と縦振動との合成による楕円運動を励起させ、レンズ鏡筒1の駆動部となるものである。
支持軸46は、積層圧電体42の振動の節(中立位置)を積層方向(取り付け状態でT方向)に貫通して接着固定され、軸両端が積層圧電体42から突出している。
駆動子44は、支持軸46と直交する方向の積層圧電体42の長手方向(取り付け状態でZ方向)端部に固定される一対の突起よりなる。駆動子44の下側の当接表面は、駆動レール15の外径に密着可能な凹状円弧面を有する。
上記振動子支持部は、図1,3等に示すようにホルダ支えネジ12と、支持部材である振動子ホルダ13と、振動子付勢バネ14とからなる。
ホルダ支えネジ12は、固定枠2のネジ穴2bに螺合可能なネジ部12aと振動子ホルダ13に嵌入する軸部12bとを有している。
振動子ホルダ13は、軸部12bが摺動自在に嵌入する軸穴13aと、振動子支持軸46が係合する切り欠き部13bとを有している。
駆動レール15は、円形断面の真直軸であって、耐摩耗性のよい材料で形成される部材である。この駆動レール15は、第二群枠4の凹部4cの底面部に設けられる溝4dに嵌入され、光軸O方向に沿った状態で接着固定される。
囲い枠16は、その表面が摩耗粉や塵埃を粘着可能な粘着面でなる上方開口形状の弾性変形可能なゴム状遮蔽部材であり、第二群枠4の凹部4cに上方から挿入され、該凹部内面に接着固定される。その固定状態で囲い枠16の底面部の設けられる長四角の穴部16cが駆動レール15の外径に密着挿入される。従って、囲い枠16内部の粘着面は、駆動レール15の駆動子44が接触する部分を避けて、駆動レール15の側方(少なくとも駆動子44が移動する範囲)にわたって配される。また、囲い枠16には、上方開口部に沿って周回する略円形断面の帯状部16bが設けられている。この帯状部16bは、第二群枠4をカム環3に嵌入させた状態では、カム環3の内周面に密着する。
粘着板17は、その表面が摩耗粉や塵埃を粘着可能な粘着面でなるシート部材であって、図3、または、後述する図7,8に示すようにカム環3の逃げ溝3aを囲むようにその両サイド内周面に沿って貼付される。
上述した構成を有する超音波アクチュエータ40において、振動子41は、第二群枠4の囲い枠16内部に挿入され、支持軸46方向をT方向に一致させた状態で駆動子44が駆動レール15上に当接する。振動子支持部材の振動子ホルダ13は、カム環3の逃げ溝3aから挿入され、振動子ホルダ13の切り欠き部13bが回動可能状態で支持軸46に当接する。なお、カム環3,第二群枠4を固定枠2の内周に嵌入させる場合、振動子ホルダ13の上方突出部を固定枠2の挿入溝2aから挿入させた後、嵌入させる必要がある。
そして、ホルダ支えネジ12は、固定枠2のネジ穴2bに外周側から挿入して螺着される。その螺着状態で軸部12bは、振動子ホルダ13の軸穴13aに嵌入し、振動子ホルダ13のT,Z平面上の位置が規制される。また、振動子ホルダ13のR方向は可動の状態に支持する。また、ホルダ支えネジ12と振動子ホルダ13との間には、振動子付勢バネ14が挿入されている。従って、振動子付勢バネ14の付勢力により振動子ホルダ13を介して振動子41の支持軸46が押圧され、駆動子44が駆動レール15に所定の当接力で当接して支持される。
ここで、振動子41の構成および作用について、図14〜20を用いて説明する。
図14は、上記振動子に接続基板48を固着した状態を支持軸方向からみた図である。図15は、図14のD矢視図である。図16は、図14の振動子から接続基板48を外した状態を支持軸方向から見た図である。図17は、図16のE矢視図である。図18は、図16のF矢視図である。図19は、上記振動子を構成する圧電素子部と絶縁板の焼き付け処理前の分解斜視図である。図20は、上記振動子の屈曲定在波振動と縦振動との合成振動状態を拡大して示した図であって、振動子が図20(A)の屈曲状態から図20(B)の伸張状態、図20(C)の屈曲状態、図20(D)の収縮状態の順に変形する様子を示している。
図14は、上記振動子に接続基板48を固着した状態を支持軸方向からみた図である。図15は、図14のD矢視図である。図16は、図14の振動子から接続基板48を外した状態を支持軸方向から見た図である。図17は、図16のE矢視図である。図18は、図16のF矢視図である。図19は、上記振動子を構成する圧電素子部と絶縁板の焼き付け処理前の分解斜視図である。図20は、上記振動子の屈曲定在波振動と縦振動との合成振動状態を拡大して示した図であって、振動子が図20(A)の屈曲状態から図20(B)の伸張状態、図20(C)の屈曲状態、図20(D)の収縮状態の順に変形する様子を示している。
上記超音波アクチュエータ40を構成する振動子41は、図16,19等に示すように複数の2種類の圧電シート42X,42Yと2枚の絶縁板43A,43Bからなる積層圧電体42と、導電性銀ペーストからなる電極47a,47b,47c,47d,47a′,47b′と、1本の支持軸46と、一対の駆動子44とを有してなる。
2種類の圧電シート42X,42Yは、それぞれ厚さ100μm程度の矩形の圧電素子からなる。圧電シート42Xには、その前面に厚さ10μm程度の銀−パラジウム合金が塗布された第一内部電極42Xa,42Xc,42Xc′,42Xa′が絶縁された4つの領域に分割されて配置されている。圧電素子の長手方向(Z方向)の端面位置まで上記各内部電極の上側端部が伸びている(図19)。
一方、圧電シート42Yには、その前面に厚さ10μm程度の銀−パラジウム合金が塗布された第二内部電極42Yb,42Yd,42Yd′,42Yb′が絶縁された4つの領域に分割されて配置されている。圧電素子の長手方向(Z方向)の端面位置まで上記内部電極の下側端部が伸びている(図19)。
互いに隣接する上記圧電シート42X,42Y同士の第一内部電極42Xa,42Xc,42Xc′,42Xa′と第二内部電極42Yb,42Yd,42Yd′,42Yb′とは形状が同じで、電極端部が上下が逆になり、積層されたときに矩形電極面が互いに重なる位置に配置されている。このような内部電極が施された2種類の圧電シート42X,42Yを交互に40層程度積層される。
図19に示すように積層された圧電素子の左側端面には、第一内部電極42Xa,42Xcおよび第二内部電極42Yb,42Ydの端部が積層状態で露呈した内部電極露呈部が形成されている(図示せず)。積層された圧電素子の右側端面には、第一内部電極42Xc′,42Xa′および第二内部電極42Yd′,42Yb′の端部が積層状態で端面に露呈し、内部電極露呈部が形成される(図示せず)。さらに、上記内部電極露呈部上にそれぞれ導電性銀ペーストからなる各4つの独立した外部電極が両側面部に形成され、該内部電極と導通するようになっている(図17)。
上記積層された圧電素子の前後面に圧電シート42X,42Yと同一矩形形状の絶縁板43A,43Bが配され、積層圧電体42が形成される。前面側の絶縁板43Aの表面には図16に示される導電銀ペーストからなる電極47a,47b,47c,47d,47a′,47b′が形成される。
上記絶縁板43A上の電極47a,47b,47c,47d,47a′,47b′は、上記各積層された圧電シート毎の両側に露呈した積層状態の両側面内部電極にそれぞれにより電気接続される。すなわち、電極47aには、第一内部電極42Xaが電気接続される。電極47bは、第二内部電極42Ybと電気接続される。電極47cには、第一内部電極42Xcおよび第一内部電極42Xc′が電気接続される。電極47dには、第二内部電極42Ydおよび第二内部電極42Yd′が電気接続される。電極47a′には、第一内部電極42Xa′が電気接続される。電極47b′には、第二内部電極42Yb′が電気接続される。
上記電極接続状態の積層された圧電シート42X,42Yに絶縁板43A,43Bを重ねた状態の積層圧電体42を焼き付け処理し、上記各電極を利用して分極を行うと振動子41となる。
振動子41のR方向(積層方向と直交する方向)端面部には、一対の駆動子44がZ方向端位置に接着固着される。なお、該駆動子44は、高分子材料にアルミナを分散して形成されている。
さらに、振動子41の略中央部、すなわち、振動子の振動中立点である節となる位置には積層方向(T方向)に貫通穴が穿設されており、該貫通穴には、ステンレス材等よりなる支持軸46がT方向に貫通して接着固定されている(図17)。
振動子41の絶縁板43Aに設けられた各電極47a,47b,47c,47d,47a′,47b′上には、接続パターンを有する接続基板(フレキシブルプリント基板)48が各電極と電気接続された状態で装着される(図14)。上記接続基板48は、図示しない振動子駆動回路用基板に接続される。
なお、上記振動子駆動回路は、発振回路部,移相回路部,駆動回路部等を有してなり、駆動回路部を介して位相制御された駆動電圧が振動子41に印加される。
上記駆動電圧が印加された振動子41は、図20(A),(B),(C),(D)に示す屈曲定在波振動と縦振動が合成された振動が生じ、駆動子44の先端に位相のずれた楕円振動(図14に示す軌跡E1 ,E2 の楕円振動)を発生させる。駆動子44の先端には被駆動体である駆動レール15が押圧されているので、楕円振動に沿って駆動レール15が相対的に直線移動する。
上述した超音波アクチュエータ40が組み込まれたレンズ鏡筒1における鏡枠の進退駆動について、図7,8の該レンズ鏡筒のフォーカシング状態(無限遠合焦状態,至近合焦状態)を示す展開図等を用いて説明すると、いま、図7に示すように第二群枠4が+Z方向に繰り出されて、かつ、第三群枠5が−Z方向に繰り込まれた無限遠合焦位置にあるとする。振動子41に駆動電圧が印加され、振動が励起されて駆動子44に楕円振動が発生して駆動レール15が振動子41に対して−Z方向に駆動されと、第二群枠4が固定枠2に回転規制された状態で−Z方向に移動する。前述したようにカム環3は、固定枠2に対して進退規制,回動自在に支持されていることから、上記第二群枠4の−Z方向への移動によってカムフォロア8、カム溝3bを介してカム環3が+D方向に回動駆動される。上記カム環3の回動により第三群枠5がカム溝3c,カムフォロア9を介して+Z方向に繰り出され、図8に示す至近合焦状態となる。
上述した超音波アクチュエータ40によりレンズ鏡筒1の各鏡枠が進退駆動される場合、駆動子44と駆動レール15との間の当接部で摩擦による駆動力の伝達がなされるが、その当接摩擦面にて摩耗粉が発生する。その摩耗粉は、駆動レール15の周囲にて囲い枠16の表面の粘着面に粘着される。従って、駆動レール15上に摩耗粉が堆積して駆動力の減退や摩耗の助長等が防止される。
一方、囲い枠16の帯状部16bが第二群枠4の凹部4c開口部とカム環3の内周面の間に密着しており、さらに、カム環3の逃げ溝3aの周囲には、粘着板17が貼付されている。従って、上記摩耗粉が飛び散ったとしても囲い枠16の内部に留まり、あるいは、粘着板17に付着し、超音波アクチュエータ40以外の鏡筒機構部に飛散することが防止される。
以上、説明したように本実施形態の超音波アクチュエータ40が組み込まれたレンズ鏡筒1によれば、駆動中に発生する駆動子と駆動レールとの圧接部における摩耗粉の除去、あるいは、外部からの塵埃の侵入を防止し、さらに、上記摩耗粉の機構部への飛散を防止して悪影響を与えないように処理することが可能であり、超音波アクチュエータのまわりの機構も簡素化することができる。
次に、上記実施形態の超音波アクチュエータ40における吸着部材である囲い枠16に対する2つの変形例について説明する。
図9は、上記変形例の1つの例である囲い枠18の内面の一部の拡大斜視図であり、本図に示すように囲い枠18の内部には、表面に粘着性を有する多数個の突起部18aが起立して配されている。図10は、突起部18aの断面図を示す。本変形例においては、囲い枠18の内部の粘着面の面積が広くなり、駆動レール15で発生した摩耗粉が粘着されやすくなる。従って、摩耗粉による障害が減少する。
図9は、上記変形例の1つの例である囲い枠18の内面の一部の拡大斜視図であり、本図に示すように囲い枠18の内部には、表面に粘着性を有する多数個の突起部18aが起立して配されている。図10は、突起部18aの断面図を示す。本変形例においては、囲い枠18の内部の粘着面の面積が広くなり、駆動レール15で発生した摩耗粉が粘着されやすくなる。従って、摩耗粉による障害が減少する。
図11は、上記変形例の他の例である囲い枠19の内部の一部の拡大斜視図であり、本図に示すように囲い枠19の内部には、表面に粘着性を有する多数の突条部19aが配されている。本変形例においても囲い枠18の内部の粘着面の面積が広くなり、上記変形例の場合と同様の効果を奏する。
次に、本発明の第二の実施形態である超音波アクチュエータを内蔵するレンズ鏡筒について図12,13を用いて説明する。
図12は、本実施形態の超音波アクチュエータを含むレンズ鏡筒の光軸直交断面図であって、第一の実施形態における図4に対応する断面図である。図13は、図12のC部拡大断面図である。
図12は、本実施形態の超音波アクチュエータを含むレンズ鏡筒の光軸直交断面図であって、第一の実施形態における図4に対応する断面図である。図13は、図12のC部拡大断面図である。
本実施形態のレンズ鏡筒1Aは、駆動源として超音波アクチュエータ40Aを内蔵している。該超音波アクチュエータ40Aは、前記第一の実施形態における超音波アクチュエータ40に対して囲い枠16に替わる吸着部材(粉体集着部材)として、駆動レール15の周囲に密着する粘着性のあるレール囲い部材21を適用する。その他の構成は、第一の実施形態の場合と同様である。従って、同一構成部材には、同一の符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
本実施形態における超音波アクチュエータ40Aでは、図12,13に示すように駆動レール15の両側面に密着する状態でレール囲い部材21が固着配置されている。レール囲い部材21の粘着面は、少なくとも駆動レール15上の駆動子44の移動範囲の両側方をカバーする状態で配される。
超音波アクチュエータ40Aにおいて、振動子41が駆動され、駆動子44が当接する駆動レール15が直線駆動された場合、摩耗粉が駆動レール15の周辺に飛散するがそれらの摩耗粉は、駆動レール15の周囲にあるレール囲い部材の表面に粘着して捕らえられる。従って、上記摩耗粉が駆動レール上に堆積したり、他の機構部に上記摩耗粉が飛散することが防止される。
本実施形態の超音波アクチュエータ40Aを含むレンズ鏡筒1Aによれば、第一の実施形態による効果と同様の効果を奏するが、特にレール囲い部材の形状が極めて簡単であり、コストアップの要因が少ない。
なお、上述した各実施形態、あるいは、その変形例において吸着部材としての囲い枠16,18,19や粘着板17、さらには、レール囲い部材21は、それぞれ表面が粘着性を有する部材を適用したが、それに替えて,磁性体を混入させ、磁化させた磁気力を有する磁性ゴム材料、あるいは、表面に電荷をもつ樹脂シート材料などの吸着部材を適用することも可能である。この場合も同様の効果が得られる。
本発明の超音波アクチュエータは、駆動中に発生する圧接部の摩耗粉を除去し、また、他の機構部に悪影響を与えないような処理がなされ、その機構も簡単である超音波アクチュエータとしての利用が可能である。
4 …第二群枠(第二の被駆動体)
13 …振動子ホルダ(支持部材)
15 …駆動レール(被駆動体,第一の被駆動体)
16,18,19
…囲い枠
(粘着性のある部材,吸着部材)
17 …粘着板
(粘着性のある部材,吸着部材)
21 …レール囲い部材
(粘着性のある部材,吸着部材)
41 …振動子
代理人 弁理士 伊 藤 進
13 …振動子ホルダ(支持部材)
15 …駆動レール(被駆動体,第一の被駆動体)
16,18,19
…囲い枠
(粘着性のある部材,吸着部材)
17 …粘着板
(粘着性のある部材,吸着部材)
21 …レール囲い部材
(粘着性のある部材,吸着部材)
41 …振動子
代理人 弁理士 伊 藤 進
Claims (12)
- 楕円振動を励起させる振動子と、
圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な被駆動体と、
上記振動子が圧接接触している部分の近傍に設けられた吸着部材と、
を具備することを特徴とする超音波アクチュェータ。 - 上記吸着部材は、粘着性を有することを特徴とする請求項1に記載の超音波アクチュエータ。
- 上記吸着部材は、吸着部材であって、磁気力を生じる材料からなることを特徴とする請求項1に記載の超音波アクチュエータ。
- 上記吸着部材は、吸着部材であって、表面に電荷をもつ樹脂シートであることを特徴とする請求項1に記載の超音波アクチュエータ。
- 上記吸着部材は、上記被駆動体に固着されていることを特徴とする請求項1に記載の超音波アクチュエータ。
- 上記吸着部材は、上記振動子が接触する上記被駆動体の面を避けるように配設されていることを特徴とする請求項1に記載の超音波アクチュエータ。
- 上記吸着部材は、複数の突起部が配列形成されていて、該突起部の表面は、粘着性を有していることを特徴とする請求項1に記載の超音波アクチュエータ。
- 楕円振動を励起させる振動子と、
圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な被駆動体と、
上記振動子を上記被駆動体に接触する方向に移動自在に支持すると共に、上記被駆動体を相対移動可能に支持する支持部材と、
上記振動子と上記被駆動体との接触部を覆う遮蔽部材と、
を具備することを特徴とする超音波アクチュエータ。 - 上記遮蔽部材は、上記振動子が接触する接触部の周囲を覆うように上記被駆動体に固着され、さらに相対移動する上記支持部材に常時当接することを特徴とする請求項8に記載の超音波アクチュエータ。
- 上記被駆動体は、直線動作を行うことを特徴とする請求項1、または、8に超音波アクチュエータ。
- 楕円振動を励起させる振動子と、
圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な第一の被駆動体と、
上記振動子を上記第一の被駆動体に接触する方向に移動自在に支持すると共に、上記第一の被駆動体を相対移動可能に支持する支持部材と、
上記振動子の楕円振動により駆動される上記第一の被駆動体の移動に連動して所定移動方向に駆動される第二の被駆動体と、
上記振動子が位置する近傍であって上記第二の被駆動体上に、上記第二の被駆動体の所定移動方向に沿って略移動範囲にわたって配設された吸着部材と、
を具備することを特徴とする超音波アクチュエータにより駆動される移動機構。 - 上記被駆動体は、直線動作を行うことを特徴とする請求項11に記載の超音波アクチュエータにより駆動される移動機構。
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- 2004-07-15 JP JP2004209129A patent/JP2006033995A/ja not_active Withdrawn
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