JP2012203085A - 振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び電子機器 - Google Patents

振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】製造が容易であり、異音が発生せず駆動性能の良好な振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び電子機器を提供すること。
【解決手段】振動を発生する振動子と、振動子と加圧接触され、振動によって振動子に対して相対移動する相対移動部材とを備え、振動子の相対移動部材に対する第一接触面、及び、相対移動部材の振動子に対する第二接触面、の一方は、弾性率が5GPa以下となるようにフッ素樹脂を含む樹脂膜で形成されており、第一接触面及び第二接触面の他方は、クルトシスが3.5〜6.5となるようにクロム化合物で形成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び電子機器に関する。
従来、電気機械変換素子と弾性体とが接合された振動子を有し、電気機械変換素子の伸縮を利用して弾性体に進行性振動波(以下、進行波という)を発生させ、この進行波によって、振動子(弾性体)に加圧接触した相対移動部材を摩擦駆動する振動アクチュエータが知られている。この種の振動アクチュエータでは、弾性体は、与えられた振動を効率よく相対移動部材へ伝えるために、高弾性材料、例えば、ステンレス系の金属材料等が用いられる。
このような振動アクチュエータでは、振動子と相対移動部材との摩擦接触面が振動アクチュエータの駆動の安定性や効率等に与える影響が大きい。そのため、摩擦接触面には、耐久性等を向上させるための様々な試みがなされている。例えば、特許文献1には、炭素繊維を充填した摺動材とビッカース硬度が600以上、Ra0.1μm以下の摺動材で摩擦接触面を構成する手法が開示されている。
特許第2874773号公報
しかしながら、特許文献1に開示された手法においては、炭素繊維の分布の異方性や炭素繊維への荷重の集中、また炭素繊維そのものの弾性率の異方性により、駆動時に異音が発生する。更に起動特性が低下する場合もある。つまり超音波モータの特徴である静粛性が失われ、スムーズな起動ができない場合があるという問題があった。
以上のような事情に鑑み、本発明は、製造が容易であり、異音が発生せず駆動性能の良好な振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様に従えば、振動を発生する振動子と、振動子と加圧接触され、振動によって振動子に対して相対移動する相対移動部材とを備え、振動子の相対移動部材に対する第一接触面、及び、相対移動部材の振動子に対する第二接触面、の一方は、弾性率が5GPa以下となるようにフッ素樹脂を含む樹脂膜で形成されており、第一接触面及び第二接触面の他方は、クルトシスが3.5〜6.5となるようにクロム化合物で形成されている振動アクチュエータが提供される。
本発明の第二の態様に従えば、本発明の第一の態様に従う振動アクチュエータを備えるレンズ鏡筒が提供される。
本発明の第三の態様に従えば、本発明の第一の態様に従う振動アクチュエータを備える電子機器が提供される。
本発明の態様によれば、製造が容易であり、異音の発生が低減され駆動性能の良好な振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び電子機器を提供することができる。
第1実施形態のカメラ1を示す図である。 第1実施形態の超音波モータ10を示す図である。 第1実施形態の超音波モータ10の弾性体12と移動体15との摩擦接触面を拡大した図である。 第2実施形態の超音波モータ20を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。
[第一実施形態]
図1は、本発明の第一実施形態に係るカメラ1の構成を示す図である。
本実施形態では、振動アクチュエータとして、超音波の振動域を利用する超音波モータを一例に挙げて説明する。また、本実施形態では、電子機器として、カメラを一例に挙げて説明する。
カメラ1は、撮像素子6を有するカメラボディ2と、レンズ鏡筒3と、を備える。レンズ鏡筒3は、カメラボディ2に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態のカメラ1は、レンズ鏡筒3が交換レンズである例を示すが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒であってもよい。
レンズ鏡筒3は、レンズ4、カム筒5、超音波モータ10等を備える。本実施形態では、超音波モータ10は、略円環形状であり、その円環中心軸方向が光軸方向(図1中の矢印A方向)と略一致するようにレンズ鏡筒3内に配置されている。この超音波モータ10は、カメラ1のフォーカス動作時にレンズ4を駆動する駆動源として用いられている。超音波モータ10から得られた駆動力は、カム筒5に伝えられる。レンズ4のレンズ枠4aは、カム筒5とカム係合しており、超音波モータ10の駆動力によってカム筒5が光軸回りに回転すると、レンズ4は、光軸方向へ移動して焦点調節が行なわれる。
図1において、レンズ鏡筒3内に設けられた不図示のレンズ群(レンズ4を含む)によって、撮像素子6の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子6によって、結像された被写体像が電気信号に変換され、その信号をA/D変換することによって、画像データが得られる。
図2は、第1実施形態の超音波モータ10を示す図である。
本実施形態の超音波モータ10は、圧電体11及び弾性体12を備える振動子13と、移動体15と、フレキシブルプリント基板14と、振動吸収材16と、支持体17等とを備えている。
圧電体11は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機能を有する。本実施形態では、圧電体11として圧電素子を用いているが、電歪素子を用いてもよい。この圧電体11は、フェルト等の振動吸収材16を介して、レンズ鏡筒3に設けられた支持体17に固定されている。
圧電体11は、不図示の電極部が形成されている。圧電体11は、この電極部と電気的に接続されたフレキシブルプリント基板14から供給される駆動信号により伸縮し、弾性体12を励振する。
弾性体12は、圧電体11の励振により進行波を発生する部材である。弾性体12は、高弾性率を有するステンレス鋼、インバー鋼等の鉄合金により形成される。本実施形態の弾性体12は、SUS303により形成されている。弾性体12は、略円環形状の部材であり、一方の面には導電性を有する接着剤等により圧電体11が接着され、他方の面には複数の溝12bを切って形成された櫛歯部12aが設けられている。
櫛歯部12aの先端面は、後述する移動体15と加圧接触する接触面であり、この面に発生する進行波によって移動体15が回転駆動される。この櫛歯部12aの先端面には、ポリアミドイミド樹脂を主原料とする樹脂膜18(図3参照)が形成されている。
移動体15は、ステンレス等の金属によって形成された略円環形状の部材である。移動体15は、ステンレス合金により形成されている。移動体15は、振動子13(弾性体12)に加圧接触され、進行波により摩擦駆動される。この移動体15の振動子13に対する接触面には、窒化クロム皮膜層19(図3参照)がイオンプレーティングにより形成されている。
フレキシブルプリント基板14は、圧電体11の所定の電極部と電気的に接続されており、圧電体11に駆動信号を供給する部材である。フレキシブルプリント基板14には、カメラ1の制御を行う制御装置108が接続されている。制御装置108には、温度センサ109が接続されており、温度センサ109の検知結果に応じて、超音波モータ10の回転数が一定となるように、圧電体11に供給する駆動信号の周波数を調整している。
図3は、第1実施形態の超音波モータ10の弾性体12と移動体15との接触部分を拡大した図である。なお、図3では、超音波モータ10の周方向の断面の一部を拡大して示している。
弾性体12の移動体15との接触面(櫛歯部12aの先端面)には、樹脂膜18が設けられている。移動体15の弾性体12との接触面には、窒化クロム皮膜層19が設けられている。従って、振動子13と移動体15とが摩擦接触する面は、樹脂膜18と窒化クロム皮膜層19とが接触する形態となっている。窒化クロムは化学的に不活性であるため、相手材料を攻撃しにくいという利点がある。本実施形態の樹脂膜18は、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEという)と顔料が添加されたポリアミドイミド樹脂を主原料とする塗料を塗布することにより形成されている。
本実施形態の樹脂膜18には、ポリアミドイミド樹脂の重量100に対して、PTFEが重量比30、コバルトニッケル顔料が重量比30配合されている。また、樹脂膜18は、表面を約10μm研磨して使用している。その際の表面粗さRz(JIS B0601−2001)は0.5μmであり、研磨後の膜厚が、15μmである。
以下の説明においては、特に記載が無い場合、PTFEや顔料の量を、主剤となるポリアミドイミド樹脂の重量を基準とし、ポリアミドイミド樹脂の重量を100としたときの比で示す。
ポリアミドイミド樹脂を主原料とした塗装膜は、他の樹脂を塗膜として用いた場合に比べて、硬さ、耐塑性変形性、密着性や剥離強度、耐摩耗性、耐熱性、塗料安定性、加工性、耐沸水性、等の点において優れている。そのため、PTFEや顔料を配合したポリアミドイミド樹脂により樹脂膜18を形成することにより、以下のような効果が期待できる。
(1)樹脂膜18は、エポキシ樹脂等を用いた他の樹脂膜に比べて適切な弾性率を有しているため、移動体15(窒化クロム皮膜層19)との接触面の耐摩耗性・耐塑性変形性を向上できる。
(2)樹脂膜18の剥離強度や振動子13(弾性体12)に対する密着性が向上し、樹脂膜18の耐久性が向上する。
(3)樹脂膜18の耐熱性が向上し、超音波モータ10の駆動時に発生する摩擦熱によって、樹脂膜18が変質することを防止できる。
(4)樹脂膜18の耐水性が向上し、空気中の水分によって樹脂膜18が化学的に変質することを防止できる。
本実施形態の樹脂膜18が含有するPTFEは、粒状である。このPTFEの一次粒子の径の平均は、1〜5μmである。なお、本実施形態の樹脂膜18の膜厚が30μmであるため、この大きさのPTFEを用いたが、膜厚の厚さに合わせてPTFEの平均径を適宜選択して用いてよい。
PTFEは、高い潤滑特性を有しており、摩擦係数を下げ、超音波モータの低速での起動性を向上させる効果を有する。また、PTFEは、高い撥水性を有しており、樹脂膜18と窒化クロム皮膜層19との高温高湿下での固着を防止することができる。
本実施形態の樹脂膜18が含有する顔料は、コバルトニッケルであり、その粒径の平均は例えば1μm〜3μm程度となっている。樹脂膜18が顔料を含有することによって、塗膜の緻密性が向上し、硬度や耐塑性変形性を向上させる効果を有する。また、摩擦駆動によって樹脂膜18の移動体15(窒化クロム皮膜層19)との接触面内に生じた熱を接触面外へ伝導して接触面内に熱がこもることを防止し、駆動効率を向上させる効果を有する。
また、顔料は、振動子13と移動体15との摩擦係数(すなわち、樹脂膜18と窒化クロム皮膜層19との摩擦係数)を増大させ、保持トルクや最大負荷トルクを向上させる効果を有する。
この樹脂膜18は、次のような工程を経て形成される。
まず、弾性体12の移動体15との接触面(櫛歯部12aの先端面)の脱脂処理を行う。このとき、更なる密着性向上のためにブラスト・エッチング等面を荒らす処理を行なってもよい。
ポリアミドイミド樹脂に、PTFE、コバルトニッケルの添加物と、N−メチルピロリドンを混合した溶液を作る。この溶液を弾性体12の摩擦接触面に塗布し、予備加熱ののち、250℃程度の高温下に20〜60分間放置して、乾燥硬化させる。硬化後、樹脂膜18の表面をグリーンカーボランダム等を用いて研磨して平坦にする。
一方、窒化クロム皮膜層19は、ステンレス合金(SUS304)によって形成された移動体15の表面に陽極酸化処理を施すことにより形成される。窒化クロム皮膜が形成されたのち、表面を番手#320〜#8000のGC(グリーンカーボランダム)研磨紙により研磨し、窒化クロム皮膜層19を所望の粗さとする。例えば、窒化クロム皮膜層19の表面のクルトシスが3.5〜6.5となるようにする。また、窒化クロム皮膜層19の表面の最大高さ粗さが0.13〜1.3μmとなるようにすることが好ましい。
次に、樹脂膜18が形成された弾性体12に圧電体11を接合し、振動子13を形成する。振動子13の樹脂膜18と移動体15の窒化クロム皮膜層19とが接触するように振動子13と移動体15とを配置し、各部材を組み立てる。これらの工程を経て、超音波モータ10が作製される。
ここで、ポリアミドイミド樹脂に対するPTFE、顔料等の添加物の添加量(ポリアミドイミド樹脂の重量に対する比)が異なる測定例1〜13の超音波モータと、振動子13の摩擦接触面にエポキシ樹脂塗装膜を施した比較例1の超音波モータを用意し、最小異音回転数や、保持トルク、最大トルク、最低起動電圧、摩耗特性等の超音波モータの駆動性能について調べた。
また、樹脂膜18の弾性率を「計装化押し込み硬さ試験(ISO 14577−1)」を用いて計測した。圧子の押し込み過程の試験力と押し込み深さの関係の荷重−除荷曲線の傾き等を利用して求める弾性率である。表1は、測定例1〜14(比較例含む)の超音波モータの保持トルク等の測定結果を示す表である。
Figure 2012203085
測定例1〜14の超音波モータは、PTFE等の各添加物の添加量や硬さが異なる点以外は、本実施形態の超音波モータ10と略同様の形態である。また、比較例13の超音波モータは、振動子13の移動体15との接触面に、樹脂膜18ではなくエポキシ系樹脂膜が形成されている点が異なる以外は、本実施形態の超音波モータ10と略同様の形態である。比較例14の超音波モータは、振動子13の移動体15との接触面に、窒化クロム皮膜層19ではなくクロムメッキ皮膜が形成されている点が異なる以外は、本実施形態の超音波モータ10と略同様の形態である。
測定例1の超音波モータの樹脂膜は、ポリアミドイミド樹脂100重量に対し、PTFEが30重量・コバルトニッケル顔料が30重量混合された樹脂膜により形成されている。測定例1〜5の超音波モータの樹脂膜は、膜の弾性率を焼成温度・時間を変更することにより変化させている。
測定例3と測定例6〜8の超音波モータの樹脂膜は、測定例3と共通であるが、相対する窒化クロム皮膜層19の表面粗さが異なっている。GC研磨紙の番手・研磨速度・研磨時間を変更することにより変化させている。測定例9〜12の超音波モータの樹脂膜は、PTFEの重量比が異なり、それに伴い樹脂の硬さも変化している。
測定例13の樹脂膜は、主成分としてエポキシ樹脂を用いる点が異なる。測定例3と同一比率のPTFEと顔料が添加されている。測定例14の超音波モータの樹脂膜は、測定例3と共通であるが、相対する窒化クロム皮膜層19が窒化クロムではなく硬質クロムメッキである。
また、表1に示す保持トルクとは、静止状態から所定の駆動電圧及び回転数で超音波モータを駆動する場合に必要となるトルクである。表1に示す保持トルクの値は、測定例3の超音波モータでの保持トルクを規定値(1.0)とした場合の各測定例の超音波モータの保持トルクの比を示している。
表1に示す保持トルクの値は、駆動効率の向上効果や不使用時の移動体の回転等を防止する観点から大きい方が好ましいが、0.9より大きい値であれば、超音波モータとして使用可能である。
表1に示す最大トルクとは、駆動可能な負荷トルクの最大値、すなわち、最大負荷トルクである。表1に示す最大トルクの値は、測定例3の超音波モータの最大負荷トルクを規定値(1.0)とした場合の各超音波モータの最大負荷トルクの比である。表1に示す最大トルクの値は、1.0以上であることが好ましいが、0.9より大きい値であれば、超音波モータとしては許容範囲内である。
表1に示す最低起動電圧とは、駆動可能な最低電圧であり、この値が小さいほど小電力で駆動が可能となる。最低起動電圧が1.0以下であれば超音波モータとしては許容範囲内である。
表1に示す異音発生回転数とは、超音波モータを所定の駆動条件下で駆動した場合の異音が発生する最小の回転数を調べたものである。通常、超音波モータは、異音発生回転数以上の回転数で異音が発生するため、異音発生回転数がなるべく大きい(規定の異音発生回転数を1としたとき、1以上の回転数で異音が発生する)ものが好ましい。
表1に示す樹脂膜の磨耗量とは、超音波モータを所定の負荷トルク及び回転数(負荷トルク20N・mm、回転数60rpm)で、50000回転させた場合の弾性体の磨耗量を、磨耗深さとして測定し、評価したものである。この磨耗深さとは、50000回転させる前の弾性体の厚みを基準としたときの回転駆動後の弾性体の厚みとの差である。この磨耗深さが小さい方が、駆動によって生じた磨耗量が小さく、耐久性が良好である。なお、表1では、測定例3の超音波モータを駆動した場合の磨耗量(磨耗深さ)が1.0μm以下であれば耐久性が良好であるとし、表1中に○で示す。
次に、測定例及び各測定例の超音波モータの測定結果について説明する。
まず、ポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂膜を有する測定例の超音波モータの保持トルク、最大トルク、最低起動電圧、消費電力は、測定例13(エポキシ樹脂を主成分)の超音波モータに比べて良好である。
測定例1〜5の超音波モータの樹脂膜は、樹脂膜の弾性率のみが異なる。従って、測定例1〜5の超音波モータの駆動性能を比較することにより、弾性率が超音波モータの駆動性能の与える影響がわかる。弾性率が大きいと、樹脂膜が変形しにくくなり異音が発生しやすくなる。また消費電力が増え、起動特性等が悪化する。
測定例6〜8は、測定例3と樹脂膜は共通であるが、相手面のクロム皮膜の表面粗さが異なる。表面粗さには各種パラメータが存在し、Rz(最大高さ粗さ)とRku(クルトシス)の2つのパラメータが異音特性と起動特性・耐久性に相関があることが判った。これら2つのパラメータが大きすぎると凸部の破壊による異音が発生し、粗さが小さくなると接触面積が増加し抵抗力が大きくなり、モータ特性が悪化することがわかった。測定例1〜4と、測定例6〜8とを比較して、クルトシスが3.5〜6.5となる場合に消費電力、最低起動電圧、異音発生回転数などの点で優れていることがわかる。
測定例9〜12は、樹脂膜のPTFEの重量比のみが異なる。PTFEが多いと、潤滑性は向上するが摩擦係数が低下し、トルクが小さくなり、摩耗が増え消費電力も増える。一方PTFEが少ないと、潤滑性が低下し起動性が悪化し、異音が出やすくなり摩耗も増える。
これらのことから、ポリアミドイミド樹脂の重量を100とし、添加されるPTFE重量を20〜40、顔料重量も30とし、クロム皮膜の弾性率と表面粗さを規定すれば、所望する保持トルクや最大トルクを満たし、所要電力を低減させ、異音や摩耗を防止する観点から好ましいことが解る。
以上のように、本実施形態によれば、弾性体12と移動体15との間の2つの接触面の一方として形成された窒化クロム皮膜層19のクルトシスが3.5〜6.5となっているため、異音の発生が低減され駆動性能の良好な超音波モータ10を得ることができる。また、窒化クロム皮膜層19の表面は、研磨紙により研磨することで上記のクルトシスが得られるため、容易に製造することが可能となる。
[第二実施形態]
図4は、本発明の第二実施形態に係る超音波モータ20を示す断面図である。
本発明の第二実施形態に係る超音波モータ20は、上記第一実施形態の超音波モータ10と同様のカメラ1のレンズ鏡筒3に設けられ、フォーカス動作を行なう際のレンズ4を駆動する駆動源として用いられている。この超音波モータ20は、不図示のギアを介して駆動力を不図示のカム筒に伝え、このカム筒に保持されるレンズ4を駆動する形態となっている点が第一実施形態とは異なる。
超音波モータ20は、振動子23、移動体25、出力軸28、加圧部29等を備えている。振動子23は、弾性体22と、弾性体22に接合された圧電体21等を有する略円環形状の部材である。この振動子23は、圧電体21の伸縮により進行波が発生する。
弾性体22は、ステンレス鋼により形成された略円環形状の部材であり、一方の面には圧電体21が接合され、もう一方の面には周方向に複数の溝を切って形成された櫛歯部22aが設けられている。この櫛歯部22aの先端面は、移動体25に加圧接触される接触面であり、この面に接する移動体25を進行波によって駆動する。
振動子23の移動体25との接触面には、第一実施形態に示した振動子13と同様に、樹脂膜31が形成されている。本実施形態の樹脂膜31は、ポリアミドイミド樹脂100重量に対して、PTFEを30重量、コバルトニッケル顔料を30重量配合したものを塗布して形成されている。また、樹脂膜31の膜厚は30μmであり、表面粗さRz(JIS B0601−2001)は、0.5μmである。
弾性体22は、その内周側の径方向に伸ばして形成された鍔状のフランジ部22bを有し、このフランジ部22bにより支持体26に支持されている。
圧電体21は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機能を有する。本実施形態では、第1実施形態と同様に、圧電体21として、圧電素子を用いているが、電歪素子を用いてもよい。この圧電体21は、圧電体21に形成された所定の電極部と電気的に接続されたフレキシブルプリント基板24から供給される駆動信号により伸縮し、弾性体22に振動を生じさせる。
フレキシブルプリント基板24には、超音波モータ20を備えられるカメラの制御を行う制御装置208が接続されている。本実施例において、制御装置208には温度センサ209が接続されており、温度センサ209の検知結果に応じて、回転数が一定となるように、圧電体21に供給する駆動信号の周波数を調整している。
移動体25は、振動子23と加圧接触し、振動子23の接触面(櫛歯部22aの先端面)に生じた進行波による楕円運動によって回転駆動される。移動体25は、ステンレスにより形成された部材である。移動体25は、出力軸28に嵌合している。本実施形態の移動体25は、ステンレス合金によって形成され、移動体25の振動子23との接触面にクロム皮膜層32が形成されている。従って、移動体25と振動子23とが摩擦接触する面は、クロム皮膜層32と樹脂膜31とが接する形態となっている。
出力軸28は、略円筒形状をしており、一方の端部はゴム部材30を介して移動体25と嵌合し、もう一方の端部は、ベアリング27を介して支持体26に回転自在に取り付けられている。この出力軸28は、移動体25と一体に回転して移動体25の回転運動を不図示のギア等の被駆動部材に伝達する。
加圧部29は、振動子23と移動体25とを加圧する機構である。加圧部29は、加圧力を発生するバネ29aと、ベアリング27に接して配置され、バネ29aの一端を押さえる押さえリング29bと、バネ29aの他端を押さえる押さえリング29cと、出力軸28に形成された溝に挿入され、押さえリング29cの位置を規制するEリング29dとを備えている。
本実施形態に示すような超音波モータ20においても、樹脂膜31を振動子23の摩擦接触面に形成することにより、磨耗量の低減、異音の低減、耐久性の向上、駆動性能の安定化、起動特性の向上等を図ることができる。
さらに、本実施形態に示した超音波モータ20は、第1実施形態に示した超音波モータに比べて径が小さい小型の超音波モータとして作製される場合が多いため、熱の発生が問題となる。しかし、本実施形態によれば、樹脂膜31は、顔料を使用しているため放熱性に優れる。また、ポリアミドイミド樹脂は塗膜の密着性が良好なため、エポキシ樹脂膜等で必要なプライマー処理等を省くことができる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記各実施形態では、顔料としてコバルトニッケルを使用する例を示したが、これに限らず、カーボンブラック等の顔料でもよい。
また、上記各実施形態では、クロム皮膜としてイオンプレーティングで製作する例を示したが、これに限らずメッキ法・イオンプレーティング以外のPVD法(真空蒸着・スパッタなど)・CVD法・溶射法・エピタキシャル法・電着法等他の製作方法であってもよい。またクロムメッキ後にプラズマ窒化してもよい。クロムメッキの上に窒化クロムを生成してもよい。
また、クロム皮膜の材料として、酸化クロム(Cr)、炭化タングステン・コバルト・クロム(WC−Co−Cr)、炭化タングステン・ニッケルクロム(WC−NiCr)、炭化クロム(Cr系)、ムライト(LaCrO2)又はその複合物、などを用いても構わない。
また、上記各実施形態では、振動子13,23の接触面(櫛歯部12a,22aの先端面)に樹脂膜18,31を形成する例を示したが、これに限らず、移動体15,25の接触面に樹脂膜を形成してもよい。また、振動子13,23の接触面と移動体15,25の接触面との双方に樹脂膜を形成してもよい。さらに、弾性体を使用せずに、圧電体と移動体とが摩擦接触する形態の振動アクチュエータに適用してもよい。この場合、圧電体の移動体に対する接触面、移動体の圧電体に対する接触面の少なくとも一方に樹脂膜を形成すればよい。
また、上記各実施形態では、弾性体12,22を形成する材料として、ステンレス鋼を用いたが、その他の鉄系材料を用いてもよい。例えば、S15C、S55C、SCr445、SNCM630等の各種鉄鋼材料を用いてもよいし、リン青銅、アルミニウム系合金を用いてもよい。
また、上記各実施形態では、移動体15,25は、ステンレス合金によって形成される例を示したが、これに限らず、鉄系材料・アルミニウム合金・リン青銅等を用いてもよい。例えば、S15C、S55C、SCr445、SNCM630等の各種鉄鋼材料を用いてもよい。また、ポリイミド樹脂や、PEEK(polyetheretherketone)樹脂等の耐熱性の高い樹脂を用いて前処理を行なってからクロムコーティングを実施してもよい。
また、上記各実施形態では、フッ素樹脂としてPTFEを用いる例を示したが、これに限らず、適当なフッ素樹脂を適宜選択して使用してよい。例えば、PFA(tetrafluoroethylene−perfluoroalkylvinyl ether Copolymer)、FEP(Tetrafluroethylene−hexafluoropropylene Copolymer)、PCTFE(Polychloro−Trifluoroethylene Copolymer)、ETFE(Ethylene Tetrafluoroethylene Copolymer)、ECTFE(Ethylene Chlorotrifluoroethylene Copolymer)、PVDF(Polyvinylidene Fluoride)、PVF(Polyvinylfluoride)等が挙げられる。
また、上記各実施形態では、移動体15,25が回転駆動される超音波モータを示したが、これに限らず、移動体が直線方向に駆動されるリニア駆動型の振動アクチュエータとしてもよい。なお、各実施形態では、移動体15,25が回転駆動される回転型(円環型)の超音波モータを例としてあげたが、これは、この型の超音波モータでは固着が問題になることが多く、本発明を適用することにより大きな効果が得られるからである。
また、上記各実施形態では、超音波領域の振動を用いる超音波モータを例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、超音波領域以外の振動を用いる振動アクチュエータに適用してもよい。
また、上記各実施形態では、超音波モータ10,20は、カメラのレンズ鏡筒のフォーカス動作を行う駆動源として用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ鏡筒のズーム動作を行う駆動源に用いてもよい。また、超音波モータ10,20を、複写機等の駆動源や、自動車のハンドルチルト装置やヘッドレストの駆動部等に用いてもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
1:カメラ、3:レンズ鏡筒、10:超音波モータ、13:振動子、15:移動体、18:樹脂膜

Claims (7)

  1. 振動を発生する振動子と、
    前記振動子と加圧接触され、前記振動によって前記振動子に対して相対移動する相対移動部材と
    を備え、
    前記振動子の前記相対移動部材に対する第一接触面、及び、前記相対移動部材の前記振動子に対する第二接触面、の一方は、弾性率が5GPa以下となるようにフッ素樹脂を含む樹脂膜で形成されており、
    前記第一接触面及び前記第二接触面の他方は、クルトシスが3.5〜6.5となるようにクロム化合物で形成されている
    振動アクチュエータ。
  2. 前記第一接触面及び前記第二接触面の他方は、最大高さ粗さが0.13〜1.3μmとなるように形成されている
    請求項1に記載の振動アクチュエータ。
  3. 前記樹脂膜は、ポリアミドイミドを含む
    請求項1又は請求項2に記載の振動アクチュエータ。
  4. 前記クロム化合物は、窒化クロムを含む
    請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
  5. 前記樹脂膜に含まれるフッ素樹脂は、重量比において主剤樹脂を100としたときに20〜40含まれている
    請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
  6. 請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の振動アクチュエータを備える
    レンズ鏡筒。
  7. 請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の振動アクチュエータを備える
    電子機器。
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