JP2013183461A - Driving device, lens barrel, and camera - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device capable of easily making driving frequency matching between a first piezoelectric element and a second piezoelectric element.SOLUTION: A driving device includes: a first piezoelectric element 6 causing thickness-shear vibration in a first direction; a first member 3b that vibrates along the first direction by being driven by the first piezoelectric element; a second piezoelectric element 7 that is supported by the first member and causes thickness-shear vibration along a second direction different from the first direction; a second member 3a that vibrates along the second direction by being driven by the second piezoelectric element; and a drive target body driven by the second member. A pore 36 is disposed in at least one of the first member and the second member. The pore is filled with a frequency adjustment member 37 set at a weight to adjust a difference between resonance frequency of the vibration of the first member and resonance frequency of the vibration of the second member.

Description

本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラに関するものである。   The present invention relates to a driving device, a lens barrel, and a camera.

従来、圧電素子を用いた駆動装置が知られている。このような駆動装置においては、複数の圧電素子を駆動させ、被駆動体に接触する部分を楕円運動させることで、被駆動体を駆動させるものがある。   Conventionally, a driving device using a piezoelectric element is known. Some of such driving devices drive a driven body by driving a plurality of piezoelectric elements and elliptically moving a portion in contact with the driven body.

例えば、特許文献1の駆動装置では、被駆動体を支持する先端部と、一対の第1圧電素子に挟み込まれた基部と、先端部と基部との間に設けられた第2圧電素子と、からなる駆動駒を備え、駆動駒の先端部の楕円運動を、それぞれ独立した異なる2方向の振動により実現している。複数の駆動駒は円環状に配置されており、複数の駆動駒を円周方向から挟んで保持する複数の突起を有するベース部が設けられている。   For example, in the driving device of Patent Document 1, a tip portion that supports a driven body, a base portion sandwiched between a pair of first piezoelectric elements, a second piezoelectric element provided between the tip portion and the base portion, The elliptical motion of the tip part of the drive piece is realized by vibrations in two different directions. The plurality of drive pieces are arranged in an annular shape, and a base portion having a plurality of protrusions that hold the plurality of drive pieces in a circumferential direction is provided.

特開2010−288355号公報JP 2010-288355 A

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
第1圧電素子と第2圧電素子の駆動周波数が略一致していることが効率的な駆動には好ましい。ところが、実際には、製造誤差等によって駆動周波数を一致させることは困難であり、半完成品の部品の組み合わせから比較的良好な結果が得られるものを選択することが行われているが、これでも駆動周波数を一致させることは困難であり、良品率及び駆動効率の低下という問題を抱えていた。
However, the following problems exist in the conventional technology as described above.
It is preferable for efficient driving that the driving frequencies of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are substantially the same. However, in practice, it is difficult to match the drive frequencies due to manufacturing errors, etc., and it has been attempted to select a semi-finished product combination that provides relatively good results. However, it is difficult to make the driving frequencies coincide with each other, and there is a problem that the yield rate and the driving efficiency are lowered.

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、第1圧電素子と第2圧電素子の駆動周波数を容易に一致させることができる駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a driving device, a lens barrel, and a camera that can easily match the driving frequencies of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element. With the goal.

本発明の第1の態様に従えば、第1の方向に厚みすべり振動をする第1圧電素子と、第1圧電素子により駆動され、第1の方向に沿って振動する第1部材と、第1部材に支持され、第1の方向とは異なる第2の方向に沿って厚みすべり振動をする第2圧電素子と、第2圧電素子により駆動され、第2の方向に沿って振動する第2部材と、第2部材によって駆動される被駆動体と、を備え、第1部材と第2部材との少なくとも一方には孔部が設けられ、孔部には、第1部材の振動の共振周波数と、第2部材の振動の共振周波数との差を調整する重さに設定された周波数調整部材が装填されることを特徴とする駆動装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, the first piezoelectric element that vibrates in the first direction in thickness shear, the first member that is driven by the first piezoelectric element and vibrates along the first direction, A second piezoelectric element that is supported by one member and vibrates along a second direction different from the first direction, and a second piezoelectric element that is driven by the second piezoelectric element and vibrates along the second direction. A member and a driven body driven by the second member, wherein at least one of the first member and the second member is provided with a hole, and the hole has a resonance frequency of vibration of the first member. And a frequency adjusting member set to a weight for adjusting a difference between the resonance frequency of the vibration of the second member and a driving device is provided.

本発明の第2の態様に従えば、第1の方向に厚みすべり振動をする第1圧電素子と、第1圧電素子により駆動され、第1の方向に沿って振動する第1部材と、第1部材に支持され、第1の方向とは異なる第2の方向に沿って厚みすべり振動をする第2圧電素子と、第2圧電素子により駆動され、第2の方向に沿って振動する第2部材と、第1部材に接触して駆動する第1圧電素子の接触面積、及び第2部材に接触して駆動する第2圧電素子の接触面積を調整して、第1部材の振動の共振周波数と、第2部材の振動の共振周波数との差を調整する周波数調整装置と、を備えることを特徴とする駆動装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, the first piezoelectric element that vibrates in the thickness direction in the first direction, the first member that is driven by the first piezoelectric element and vibrates along the first direction, A second piezoelectric element that is supported by one member and vibrates along a second direction different from the first direction, and a second piezoelectric element that is driven by the second piezoelectric element and vibrates along the second direction. The resonance frequency of the vibration of the first member is adjusted by adjusting the contact area of the first piezoelectric element that is driven in contact with the member and the second piezoelectric element that is driven in contact with the second member. And a frequency adjusting device that adjusts a difference between the resonance frequency of the vibration of the second member and a driving device.

本発明の第3の態様に従えば、本発明の第1または第2の態様の駆動装置と、駆動装置によって駆動されるカム筒と、カム筒に移動可能に保持されて焦点調整を行うレンズと、を備えたレンズ鏡筒が提供される。   According to the third aspect of the present invention, the driving device according to the first or second aspect of the present invention, a cam barrel driven by the driving device, and a lens that is movably held by the cam barrel and performs focus adjustment. And a lens barrel including:

本発明の第4の態様に従えば、本発明の第3の態様のレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒に設けられたレンズによって撮像面に被写体像が結像される撮像素子と、を備えたカメラが提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the lens barrel according to the third aspect of the present invention, and an imaging element on which an object image is formed on the imaging surface by a lens provided in the lens barrel. A camera is provided.

本発明では、第1圧電素子と第2圧電素子の駆動周波数を容易に一致させることができ、良品率及び駆動効率を向上させることが可能になる。   In the present invention, the driving frequencies of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element can be easily matched, and the yield rate and driving efficiency can be improved.

本発明に係る一実施形態の駆動装置1の正面図である。It is a front view of drive device 1 of one embodiment concerning the present invention. 駆動装置1の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the driving device 1 駆動装置1の斜視図である。1 is a perspective view of a driving device 1. FIG. 駆動装置1の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the driving device 1. 第2実施形態に係る駆動装置1の斜視図である。It is a perspective view of the drive device 1 which concerns on 2nd Embodiment. 先端部3aを除いた駆動駒3の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the drive piece 3 except the front-end | tip part 3a. 駆動装置1を備えたレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a lens barrel and a camera provided with a driving device 1. FIG.

以下、本発明の駆動装置、レンズ鏡筒及びカメラの実施の形態を、図1ないし図7を参照して説明する。
かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a drive device, a lens barrel and a camera according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.

(第1実施形態)
本実施形態の駆動装置は、ベース部に対してロータを相対的に変位させる相対駆動を行い、ロータによってカメラのレンズ鏡筒等の光学機器や電子機器を駆動する。
(First embodiment)
The driving device according to the present embodiment performs relative driving that relatively displaces the rotor with respect to the base portion, and drives the optical apparatus and the electronic apparatus such as the lens barrel of the camera by the rotor.

図1は、本発明に係る一実施形態の駆動装置1の正面図である。図2は、駆動装置1の平面図である。図3は、駆動装置1の斜視図である。なお、図2及び図3においては便宜上ロータ4の図示を省略している。   FIG. 1 is a front view of a drive device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the driving device 1. FIG. 3 is a perspective view of the driving device 1. 2 and 3, the rotor 4 is not shown for convenience.

図1に示すように、駆動装置1は、ベース部2と、駆動駒3と、ロータ(被駆動体)4と、支持軸5と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the drive device 1 includes a base portion 2, a drive piece 3, a rotor (driven body) 4, and a support shaft 5.

ベース部2は、導電性を有する弾性体であり、例えばステンレス鋼を含む材料によって形成されている。ベース部2は、中央部に軸方向の貫通穴を有する中空円筒形状に形成されている。ベース部2の表面には、例えば絶縁膜(図示略)が形成されることにより絶縁処理が施されている。ベース部2の貫通穴には、支持軸5が挿通されている。   The base part 2 is an elastic body having conductivity, and is formed of a material including, for example, stainless steel. The base portion 2 is formed in a hollow cylindrical shape having an axial through hole in the central portion. For example, an insulating film (not shown) is formed on the surface of the base portion 2 to be insulated. A support shaft 5 is inserted into the through hole of the base portion 2.

ベース部2の一方の端部(上端部)には、複数の保持部2aがベース部2の周方向に間隔をあけて設けられている。保持部2aは、凹形状に形成されている。保持部2aは、駆動駒3をベース部2の周方向の両側から挟み込むように保持する。   At one end (upper end) of the base portion 2, a plurality of holding portions 2 a are provided at intervals in the circumferential direction of the base portion 2. The holding part 2a is formed in a concave shape. The holding part 2a holds the drive piece 3 so as to be sandwiched from both sides of the base part 2 in the circumferential direction.

ベース部2の他方の端部(下端部)は、例えばボルト等の締結部材(図示略)により、取付部101aに固定されている。ベース部2の高さ方向の中央部よりも取付部101aに近い部分には、周方向に連続する溝部2dが設けられている。   The other end portion (lower end portion) of the base portion 2 is fixed to the attachment portion 101a by a fastening member (not shown) such as a bolt. A groove portion 2 d that is continuous in the circumferential direction is provided in a portion closer to the attachment portion 101 a than the central portion in the height direction of the base portion 2.

駆動装置1は、所定の位相差で駆動する3つの駆動駒3の組を2組有している。本実施形態では、ベース部2の周方向に等間隔に配置された6つの駆動駒3のうち、3つの駆動駒31が第1組に属し、3つの駆動駒32が第2組に属している。各組の駆動駒31と駆動駒32とは、ベース部2の周方向、すなわちロータ4の回転方向Rに交互に配置されている。   The driving device 1 has two sets of three driving pieces 3 that are driven with a predetermined phase difference. In the present embodiment, among the six drive pieces 3 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the base portion 2, three drive pieces 31 belong to the first set, and three drive pieces 32 belong to the second set. Yes. The drive pieces 31 and the drive pieces 32 of each set are alternately arranged in the circumferential direction of the base portion 2, that is, in the rotation direction R of the rotor 4.

各々の駆動駒3は、基部3bと、先端部3aと、第1の方向(ここでは、ほぼ鉛直方向)に沿って厚みすべり振動をする第1圧電素子6と、第1の方向とは異なる第2の方向(ここでは水平方向)に沿って厚みすべり振動をする第2圧電素子7と、それぞれ組をなして備えている。   Each drive piece 3 has a base 3b, a tip 3a, a first piezoelectric element 6 that vibrates in a thickness direction along a first direction (substantially a vertical direction in this case), and a first direction different from the first direction. The second piezoelectric element 7 that vibrates in thickness shear along the second direction (here, the horizontal direction) is provided in pairs.

各々の駆動駒3は、第1の方向(ここでは、ほぼ鉛直方向)に沿って厚みすべり振動をする第1圧電素子6と、基部(第1部材)3bと先端部(第2部材)3aと第1の方向とは異なる第2の方向(ここでは水平方向)に沿って厚みすべり振動をする第2圧電素子7とが組をなす構造体3Gと、を備えている。   Each drive piece 3 includes a first piezoelectric element 6 that vibrates in thickness shear along a first direction (here, a substantially vertical direction), a base (first member) 3b, and a tip (second member) 3a. And a structure 3G that is paired with a second piezoelectric element 7 that vibrates in thickness shear along a second direction (here, the horizontal direction) different from the first direction.

基部3bは、導電性を有しており、例えば軽金属合金により形成されている。基部3bは、ベース部2の周方向に位置する一対の側面3f1、3f3が下方に向かうに従って互いに接近するようにやや傾斜した略直方体形状に形成されている。基部3bは、保持部2aによって支持軸5と平行な方向に駆動可能に支持されている。基部3bは、第1圧電素子6によって駆動され、支持軸5と平行な方向に振動する。   The base 3b has conductivity, and is formed of, for example, a light metal alloy. The base portion 3b is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape that is slightly inclined so that a pair of side surfaces 3f1, 3f3 positioned in the circumferential direction of the base portion 2 approach each other as it goes downward. The base portion 3b is supported by the holding portion 2a so as to be drivable in a direction parallel to the support shaft 5. The base 3 b is driven by the first piezoelectric element 6 and vibrates in a direction parallel to the support shaft 5.

基部3bには複数(4つ)の第1圧電素子6が設けられている。基部3bは、2つの第1圧電素子6を第1の面3f1で支持するとともに残りの2つの第1圧電素子6を第1の面3f1と対向する第3の面(側面)3f3で支持している。   A plurality (four) of first piezoelectric elements 6 are provided on the base 3b. The base 3b supports the two first piezoelectric elements 6 on the first surface 3f1, and supports the remaining two first piezoelectric elements 6 on the third surface (side surface) 3f3 facing the first surface 3f1. ing.

先端部3aは、導電性を有しており、例えばステンレス鋼により形成されている。先端部3aは、断面視において山形の六角形形状に形成されている。先端部3aは、基部3bとロータ4との間に配置されている。先端部3aは、保持部2aから突出し、上面35でロータ4を接触支持している。先端部3aは、第2圧電素子7によって駆動され、第2の方向に沿って振動する。   The tip portion 3a has conductivity, and is formed of, for example, stainless steel. The distal end portion 3a is formed in a mountain-shaped hexagonal shape in a cross-sectional view. The distal end portion 3 a is disposed between the base portion 3 b and the rotor 4. The tip portion 3a protrudes from the holding portion 2a and supports the rotor 4 in contact with the upper surface 35. The tip 3a is driven by the second piezoelectric element 7 and vibrates along the second direction.

各先端部3aにおけるロータ4との接触面である上面35には、図2及び図3に示すように、第1の方向に延在する孔部36が設けられている。孔部36には、周波数調整部材37が装填される。周波数調整部材37は、先端部3aの重さ(質量)を調整することによって、先端部3aの振動の共振周波数(固有振動数)と、基部3bの振動の共振周波数(固有振動数)との差を調整するものであって、孔部36と略同一径の柱状に形成されている。周波数調整部材37の材質としては、上記周波数特性に応じて選択され、例えば、金属材、樹脂材等を用いることができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, a hole 36 extending in the first direction is provided on the upper surface 35 that is a contact surface with the rotor 4 in each tip 3 a. The hole 36 is loaded with a frequency adjusting member 37. The frequency adjusting member 37 adjusts the weight (mass) of the distal end portion 3a so that the resonance frequency (natural frequency) of the vibration of the distal end portion 3a and the resonance frequency (natural frequency) of the vibration of the base portion 3b are reduced. The difference is adjusted and is formed in a columnar shape having substantially the same diameter as the hole 36. The material of the frequency adjustment member 37 is selected according to the frequency characteristics, and for example, a metal material, a resin material, or the like can be used.

ロータ4は、ベアリング(図示略)を介して支持軸5に取り付けられている。ロータ4は、支持軸5を中心として、回転方向Rの前方又は後方に回転可能に設けられている。ロータ4の外周面には、例えばカメラのレンズ鏡筒等を駆動するための歯車4aが形成されている。ロータ4のベース部2に対向する面は、複数の駆動駒3によって支持されている。   The rotor 4 is attached to the support shaft 5 via a bearing (not shown). The rotor 4 is provided to be rotatable forward or backward in the rotation direction R around the support shaft 5. On the outer peripheral surface of the rotor 4, for example, a gear 4a for driving a lens barrel of a camera is formed. A surface of the rotor 4 facing the base portion 2 is supported by a plurality of driving pieces 3.

支持軸5は、中心軸線がロータ4の回転軸と一致するように配置された丸棒状の部材である。支持軸5は、一方の端部(下端部)が取付部101aに固定されている。支持軸5は、ベース部2とロータ4を貫通している。支持軸5は、ロータ4の回転方向Rに沿って配置された複数の駆動駒3の中心に配置されている。   The support shaft 5 is a round bar-like member arranged so that the center axis coincides with the rotation axis of the rotor 4. One end (lower end) of the support shaft 5 is fixed to the mounting portion 101a. The support shaft 5 passes through the base portion 2 and the rotor 4. The support shaft 5 is disposed at the center of the plurality of drive pieces 3 disposed along the rotation direction R of the rotor 4.

第1圧電素子6は、例えばジルコン酸チタン酸塩(PZT)を含む材料により形成されている。第1圧電素子6は、ベース部2の保持部2aの内側の面と、駆動駒3の基部3bの側面との間に配置されている。第1圧電素子6は、駆動駒3の基部3bをロータ4の回転方向Rの前方及び後方(周方向の両側)から挟みこむように配置されている。
第1圧電素子6は、支持軸5のほぼ軸方向に長手を有して形成されている。複数(4つ)の第1圧電素子6は、それぞれ基部3bの側面3f1,3f3に沿って第1の方向に厚みすべり振動をする。各第1圧電素子6は、支持軸5のほぼ軸方向に沿う長手方向に厚みすべり振動をするように設けられている。各第1圧電素子6は、導電性を有する接着剤により、ベース部2の保持部2aの内側の面と、駆動駒3の基部3bの側面3f1,3f3との双方に接着されている。
The first piezoelectric element 6 is made of a material containing, for example, zirconate titanate (PZT). The first piezoelectric element 6 is disposed between the inner surface of the holding portion 2 a of the base portion 2 and the side surface of the base portion 3 b of the driving piece 3. The first piezoelectric element 6 is disposed so as to sandwich the base 3 b of the drive piece 3 from the front and rear (both sides in the circumferential direction) in the rotation direction R of the rotor 4.
The first piezoelectric element 6 is formed to have a longitudinal direction substantially in the axial direction of the support shaft 5. The plurality of (four) first piezoelectric elements 6 undergo thickness shear vibration in the first direction along the side surfaces 3f1 and 3f3 of the base portion 3b. Each first piezoelectric element 6 is provided so as to undergo thickness-shear vibration in a longitudinal direction substantially along the axial direction of the support shaft 5. Each first piezoelectric element 6 is bonded to both the inner surface of the holding portion 2a of the base portion 2 and the side surfaces 3f1 and 3f3 of the base portion 3b of the driving piece 3 with a conductive adhesive.

第2圧電素子7は、例えばジルコン酸チタン酸塩(PZT)を含む材料により形成されている。第2圧電素子7は、各駆動駒3の中心を通る中心円の接線方向、すなわち各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向に長手を有して形成されている。第2圧電素子7は、基部3bの上面3f2沿って第2の方向に厚みすべり振動をする。第2圧電素子7は、各駆動駒3の中心を通る中心円の接線方向に厚みすべり振動をするように設けられている。すなわち、第2圧電素子7は、各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向に沿って厚みすべり振動をするように設けられている。第2圧電素子7は、導電性を有する接着剤により、駆動駒3の先端部3aの底面と基部3bの上面3f2との双方に接着されている。   The second piezoelectric element 7 is formed of a material containing, for example, zirconate titanate (PZT). The second piezoelectric element 7 is formed to have a length in the tangential direction of the center circle passing through the center of each drive piece 3, that is, in the tangential direction of the rotation circle of the rotor 4 at the center of each drive piece 3. The second piezoelectric element 7 undergoes thickness shear vibration in the second direction along the upper surface 3f2 of the base 3b. The second piezoelectric element 7 is provided so as to undergo thickness-shear vibration in a tangential direction of a center circle passing through the center of each drive piece 3. That is, the second piezoelectric element 7 is provided so as to undergo thickness-shear vibration along the tangential direction of the rotation circle of the rotor 4 at the center of each drive piece 3. The 2nd piezoelectric element 7 is adhere | attached on both the bottom face of the front-end | tip part 3a of the drive piece 3, and the upper surface 3f2 of the base 3b with the adhesive agent which has electroconductivity.

図2に示すように、ベース部2は、円周方向(ロータ4の回転方向R)に配置された各駆動駒3の一方を第1の支持面2f1で支持するとともに、他方を第2の支持面2f2で支持している。具体的には、ベース部2は、円周方向に配置された各駆動駒3の基部3bの側面3f3を第1圧電素子6を挟んで第1の支持面2f1で支持するとともに、基部3bの側面3f1を第1圧電素子6を挟んで第2の支持面2f2で支持している。   As shown in FIG. 2, the base portion 2 supports one of the drive pieces 3 arranged in the circumferential direction (rotation direction R of the rotor 4) with the first support surface 2 f 1 and the other with the second support piece 2 f 1. It is supported by the support surface 2f2. Specifically, the base portion 2 supports the side surface 3f3 of the base portion 3b of each drive piece 3 arranged in the circumferential direction with the first support surface 2f1 with the first piezoelectric element 6 interposed therebetween, and the base portion 3b. The side surface 3f1 is supported by the second support surface 2f2 with the first piezoelectric element 6 interposed therebetween.

図4は、駆動装置1の回路図である。図4(a)は第1圧電素子6と電源部(印加装置)10との接続状態を示す図であり、図4(b)は第2圧電素子7と電源部10との接続状態を示す図である。なお、便宜上、図4(a)においては第2圧電素子7の図示を省略し、図4(b)においては第1圧電素子6の図示を省略している。   FIG. 4 is a circuit diagram of the driving device 1. 4A is a diagram illustrating a connection state between the first piezoelectric element 6 and the power supply unit (applying device) 10, and FIG. 4B is a diagram illustrating a connection state between the second piezoelectric element 7 and the power supply unit 10. FIG. For convenience, the illustration of the second piezoelectric element 7 is omitted in FIG. 4A, and the illustration of the first piezoelectric element 6 is omitted in FIG. 4B.

図4(a)及び図4(b)に示すように、駆動装置1は、第1圧電素子6及び第2圧電素子7の各々に電圧を供給する電源部10を備えている。電源部10は、第1端子T1、第2端子T2、第3端子T3及び第4端子T4を備えている。端子T1〜T4は、それぞれ所定の周波数の正弦波状の電圧を各圧電素子に供給する。電源部10は、第1端子T1及び第2端子T2の各端子間、並びに、第3端子T3及び第4端子T4の各端子間で、所定の位相差を有する同一波形の正弦波状の電圧を各圧電素子に供給する。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the driving device 1 includes a power supply unit 10 that supplies a voltage to each of the first piezoelectric element 6 and the second piezoelectric element 7. The power supply unit 10 includes a first terminal T1, a second terminal T2, a third terminal T3, and a fourth terminal T4. The terminals T1 to T4 supply a sine wave voltage having a predetermined frequency to each piezoelectric element. The power supply unit 10 applies a sinusoidal voltage having the same waveform with a predetermined phase difference between the terminals of the first terminal T1 and the second terminal T2 and between the terminals of the third terminal T3 and the fourth terminal T4. Supply to each piezoelectric element.

図1及び図4(a)に示すように、複数の第1圧電素子6のうち、第1組に属する3つの駆動駒31とベース部2との間に配置された12の第1圧電素子61は、配線11を介して第1端子T1に電気的に接続されている。複数の第1圧電素子6のうち、第2組に属する3つの駆動駒32とベース部2との間に配置された12の第1圧電素子62は、配線12を介して第2端子T2に電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 1 and 4A, among the plurality of first piezoelectric elements 6, twelve first piezoelectric elements arranged between the three drive pieces 31 belonging to the first set and the base portion 2. 61 is electrically connected to the first terminal T <b> 1 via the wiring 11. Among the plurality of first piezoelectric elements 6, twelve first piezoelectric elements 62 arranged between the three driving pieces 32 belonging to the second set and the base portion 2 are connected to the second terminal T <b> 2 via the wiring 12. Electrically connected.

上記構成の駆動装置1においては、駆動駒3によりロータ4を回転させる前に、駆動駒3毎に先端部3aの孔部36に、先端部3aの振動の共振周波数と、基部3bの振動の共振周波数との差を補正する重さの周波数調整部材37を装填しておく。具体的には、先端部3aの振動の共振周波数が基部3bの振動の共振周波数と略一致するように重さが調整された周波数調整部材37を装填する。周波数調整部材37を装填前には、先端部3aの振動の共振周波数が基部3bの振動の共振周波数と異なる場合であっても、先端部3aの孔部36に周波数調整部材37を装填して重さを調整することにより、先端部3aの慣性モーメントが変化することで先端部3aの振動特性が変化し、先端部3aの振動の共振周波数を基部3bの振動の共振周波数に略一致させることができる。   In the driving device 1 configured as described above, before the rotor 4 is rotated by the driving piece 3, the resonance frequency of the vibration of the tip 3 a and the vibration of the base 3 b are inserted into the hole 36 of the tip 3 a for each driving piece 3. A frequency adjusting member 37 having a weight for correcting a difference from the resonance frequency is loaded. Specifically, the frequency adjusting member 37 whose weight is adjusted so that the resonance frequency of the vibration of the tip portion 3a substantially matches the resonance frequency of the vibration of the base portion 3b is loaded. Before the frequency adjustment member 37 is loaded, even if the resonance frequency of the vibration of the tip 3a is different from the resonance frequency of the vibration of the base 3b, the frequency adjustment member 37 is loaded in the hole 36 of the tip 3a. By adjusting the weight, the vibration characteristic of the tip portion 3a is changed by changing the moment of inertia of the tip portion 3a, and the resonance frequency of the vibration of the tip portion 3a is substantially matched with the resonance frequency of the vibration of the base portion 3b. Can do.

また、周波数調整部材37を装填するにあたっては、第1組に属する3つの駆動駒31、第2組に属する3つの駆動駒32のそれぞれにおいて、ロータ4を支持する高さにばらつきが生じている可能性がある。この場合には、各組において上面35から周波数調整部材37が突出する高さを調整することにより、ロータ4に対する支持高さ(支持面の位置)を第2の方向と平行とする。   Further, when the frequency adjusting member 37 is loaded, the height of supporting the rotor 4 varies in each of the three driving pieces 31 belonging to the first set and the three driving pieces 32 belonging to the second set. there is a possibility. In this case, by adjusting the height at which the frequency adjusting member 37 protrudes from the upper surface 35 in each group, the support height (the position of the support surface) with respect to the rotor 4 is made parallel to the second direction.

周波数調整部材37の重さの調整は、例えば、孔部36の径と同一径の調整材を用意しておき、所定の重さとなるように長さ調整する方法が挙げられる。また、孔部36の径と同一径で単位長さの調整材を複数用意しておき、所定の重さとなるように調整材の個数を調整する方法を用いることもできる。   For adjusting the weight of the frequency adjusting member 37, for example, an adjusting material having the same diameter as the diameter of the hole 36 is prepared, and the length is adjusted so as to have a predetermined weight. Alternatively, a method may be used in which a plurality of adjusting materials having the same diameter as the hole 36 and a unit length are prepared, and the number of adjusting materials is adjusted so as to have a predetermined weight.

周波数調整部材37の孔部36への装填後に、駆動駒3の駆動に伴って周波数調整部材37が離脱することを防ぐために、周波数調整部材37は圧入、打ち込み、接着、溶接等により取り外し不能に固定することが好ましい。さらに、駆動駒3(先端部3a)は、ロータ4の駆動に伴って温度が上昇することが想定されるため、先端部3aの線膨張係数よりも大きな線膨張係数の材料の周波数調整部材37を用いることで、温度上昇による膨張量の差で先端部3aに対する周波数調整部材37の嵌め合いがきつくなり、孔部36からの周波数調整部材37の離脱をより効果的に防ぐことができる。   After the frequency adjusting member 37 is loaded into the hole 36, the frequency adjusting member 37 cannot be removed by press-fitting, driving, bonding, welding, or the like in order to prevent the frequency adjusting member 37 from being detached as the driving piece 3 is driven. It is preferable to fix. Furthermore, since it is assumed that the temperature of the driving piece 3 (tip portion 3a) increases as the rotor 4 is driven, the frequency adjusting member 37 made of a material having a linear expansion coefficient larger than the linear expansion coefficient of the tip portion 3a. Is used, the fitting of the frequency adjusting member 37 to the tip 3a is tight due to the difference in expansion due to the temperature rise, and the separation of the frequency adjusting member 37 from the hole 36 can be more effectively prevented.

各駆動駒3で先端部3aの振動の共振周波数が基部3bの振動の共振周波数と略一致するように重さが調整されたら、駆動駒3を動作させてロータ4を回転させる。
駆動駒3によりロータ4を回転させる際には、第1組の3つの駆動駒31を同期して駆動させる。そして、第1組の駆動駒31と所定の位相差を有して、第2組の3つの駆動駒32を、第1組の3つの駆動駒31と同様に同期して駆動させる。これにより、第1組の3つの駆動駒31と第2組の3つの駆動駒32とが、ロータ4を交互に支持して回転させる。
When the weight is adjusted so that the resonance frequency of the vibration of the tip portion 3a substantially matches the resonance frequency of the vibration of the base portion 3b in each drive piece 3, the drive piece 3 is operated to rotate the rotor 4.
When the rotor 4 is rotated by the drive piece 3, the first set of three drive pieces 31 are driven in synchronization. Then, the second set of three drive pieces 32 is driven in synchronization with the first set of drive pieces 31 in the same manner as the first set of three drive pieces 31 with a predetermined phase difference. As a result, the first set of three driving pieces 31 and the second set of three driving pieces 32 alternately support and rotate the rotor 4.

具体的には、電源部10の第1端子T1は、第1圧電素子61に正弦波状の電圧を供給する。すると、第1圧電素子61は、支持軸5の軸方向に沿う第1の方向に厚みすべり振動を開始する。駆動駒31は、第1圧電素子61の変形によって駆動され、ベース部2から離間する方向へ移動する。   Specifically, the first terminal T <b> 1 of the power supply unit 10 supplies a sinusoidal voltage to the first piezoelectric element 61. Then, the first piezoelectric element 61 starts the thickness shear vibration in the first direction along the axial direction of the support shaft 5. The drive piece 31 is driven by the deformation of the first piezoelectric element 61 and moves in a direction away from the base portion 2.

このとき、電源部10の第3端子T3は、第2圧電素子71に正弦波状の電圧を供給している。すると、第2圧電素子71は、各駆動駒3の中心を通る中心円の接線方向、すなわち各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向(第2の方向)において、ロータ4の回転方向Rの前方向へ厚みすべり振動を開始する。駆動駒31の先端部31aは、第2圧電素子71の変形によって第2の方向に駆動される。このとき、駆動駒31の先端部31aは、ロータ4との間に作用する摩擦力によってロータ4を回転方向Rの前方へ回転させる。   At this time, the third terminal T <b> 3 of the power supply unit 10 supplies a sinusoidal voltage to the second piezoelectric element 71. Then, the second piezoelectric element 71 has a tangential direction of the center circle passing through the center of each drive piece 3, that is, a tangential direction (second direction) of the rotation circle of the rotor 4 at the center of each drive piece 3. The thickness shear vibration is started in the forward direction of the rotation direction R. The tip 31 a of the driving piece 31 is driven in the second direction by the deformation of the second piezoelectric element 71. At this time, the tip 31 a of the drive piece 31 rotates the rotor 4 forward in the rotation direction R by the frictional force acting between the rotor 4 and the front end 31 a.

その後、第1圧電素子61は、電源部10の第1端子T1によって供給された正弦波状の電圧により、ロータ4から離れる逆方向の変形を開始する。第1組の駆動駒31は、第1圧電素子61の逆方向の変形により、ロータ4から離間する方向に移動する。   Thereafter, the first piezoelectric element 61 starts deformation in the reverse direction away from the rotor 4 by the sinusoidal voltage supplied from the first terminal T <b> 1 of the power supply unit 10. The first set of drive pieces 31 moves in a direction away from the rotor 4 due to the reverse deformation of the first piezoelectric element 61.

このとき、第2圧電素子71は、電源部10の第3端子T3によって供給された正弦波状の電圧により、ロータ4の回転方向Rの後方側への逆方向の変形を開始する。第1組の駆動駒31の先端部31aは、ロータ4から離れた状態で、第2圧電素子71の逆方向の変形により、ロータ4の回転方向Rの後方側へ向けて移動する。   At this time, the second piezoelectric element 71 starts deformation in the reverse direction to the rear side in the rotation direction R of the rotor 4 by the sinusoidal voltage supplied from the third terminal T3 of the power supply unit 10. The distal end portion 31 a of the first set of driving pieces 31 moves toward the rear side in the rotational direction R of the rotor 4 by deformation in the reverse direction of the second piezoelectric element 71 in a state of being separated from the rotor 4.

その後、第1組の駆動駒31は、ロータ4への先端部31aの接触、ロータ4の回転方向Rの前方側への先端部31aの移動、ロータ4からの先端部31aの離間、ロータ4の回転方向Rの後方側への先端部31aの駆動、を繰り返す。すなわち、駆動駒31の基部31b、第2圧電素子71、及び先端部31aは、第1圧電素子61により駆動され、支持軸5の軸方向に沿って振動する。また、駆動駒31の先端部31aは、第2圧電素子71により駆動され、基部31b及びベース部2に対して、各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向(第2の方向)に沿って振動する。これにより、第1組の駆動駒31は、先端部31aが円軌道または楕円軌道を描くように駆動する。   Thereafter, the first set of driving pieces 31 is configured such that the tip portion 31 a contacts the rotor 4, the tip portion 31 a moves forward in the rotational direction R of the rotor 4, the tip portion 31 a is separated from the rotor 4, and the rotor 4 The driving of the tip portion 31a to the rear side in the rotation direction R is repeated. That is, the base 31 b, the second piezoelectric element 71, and the tip 31 a of the drive piece 31 are driven by the first piezoelectric element 61 and vibrate along the axial direction of the support shaft 5. The tip 31a of the drive piece 31 is driven by the second piezoelectric element 71 and is tangential to the rotation circle of the rotor 4 at the center of each drive piece 3 (second direction) with respect to the base 31b and the base 2. ) As a result, the first set of drive pieces 31 are driven such that the tip 31a draws a circular or elliptical orbit.

第2の駆動駒32は、第1組の駆動駒31と所定の位相差を有しており、第1組の駆動駒31と同様に駆動する。すなわち、電源部10の第2端子T2は、第1端子T1が供給する電圧と同様の波形を有し、第1端子T1が供給する電圧と所定の位相差を有する正弦波状の電圧を、第1圧電素子62に供給する。また、電源部10の第4端子T4は、第3端子T3が供給する電圧と同様の波形を有し、第3端子T3が供給する電圧と所定の位相差を有する正弦波状の電圧を、第2圧電素子72に供給する。   The second drive piece 32 has a predetermined phase difference from the first set of drive pieces 31 and is driven in the same manner as the first set of drive pieces 31. That is, the second terminal T2 of the power supply unit 10 has a waveform similar to that of the voltage supplied from the first terminal T1, and a sine wave voltage having a predetermined phase difference from the voltage supplied from the first terminal T1. 1 is supplied to the piezoelectric element 62. The fourth terminal T4 of the power supply unit 10 has a waveform similar to that of the voltage supplied from the third terminal T3. The fourth terminal T4 generates a sinusoidal voltage having a predetermined phase difference from the voltage supplied from the third terminal T3. 2 is supplied to the piezoelectric element 72.

第2組の3つの駆動駒32の先端部32aは、第1組の3つの駆動駒31の先端部31aがロータ4から離間する前にロータ4に接触し、第1組の3つの駆動駒31の先端部31aがロータ4に接触した後にロータ4から離間する。したがって、ロータ4は、第1組の3つの駆動駒31と第2組の3つの駆動駒32とにより交互に支持されて駆動され、支持軸5の軸方向における位置をほぼ一定に保った状態で所定の回転速度で回転方向Rの前方又は後方へ回転する。   The leading end portions 32a of the second set of three driving pieces 32 come into contact with the rotor 4 before the leading end portions 31a of the first set of three driving pieces 31 are separated from the rotor 4, and the first set of three driving pieces. After the tip 31 a of 31 contacts the rotor 4, it is separated from the rotor 4. Accordingly, the rotor 4 is driven by being alternately supported by the first set of three drive pieces 31 and the second set of three drive pieces 32, and the position of the support shaft 5 in the axial direction is kept substantially constant. Rotate forward or backward in the rotational direction R at a predetermined rotational speed.

以上説明したように、本実施形態では、周波数調整部材37を用いて、先端部3aの振動の共振周波数と、基部3bの振動の共振周波数との差を調整するため、駆動周波数を固定して電圧可変駆動で駆動駒3を駆動してロータ4を回転駆動することが可能になり、効率的な駆動動作を実現できる。また、本実施形態では、半完成品の部品の組み合わせから比較的良好な結果が得られるものを選択する等の煩雑な作業が不要になるとともに、良品率も向上させることができる。   As described above, in this embodiment, the frequency adjustment member 37 is used to adjust the difference between the resonance frequency of the vibration of the tip portion 3a and the resonance frequency of the vibration of the base portion 3b. It becomes possible to drive the drive piece 3 by voltage variable drive to rotationally drive the rotor 4, thereby realizing an efficient drive operation. Further, in the present embodiment, complicated work such as selecting a product that can obtain a relatively good result from a combination of semi-finished parts is not necessary, and the yield rate can be improved.

また、本実施形態では、ロータ4との当接面である上面35に周波数調整部材37を装填し、ロータ4の高さ調整及び姿勢調整も実施しているため、ロータ4を安定した状態で回転駆動することができる。   Further, in this embodiment, the frequency adjustment member 37 is loaded on the upper surface 35 that is a contact surface with the rotor 4, and the height adjustment and the posture adjustment of the rotor 4 are also performed. It can be rotated.

(第2実施形態)
次に、駆動装置1の第2実施形態について、図5を参照して説明する。
上記第1実施形態では先端部3aのみに周波数調整部材37を装填する構成としたが、本実施形態では先端部3a及び基部3bの双方に周波数調整部材を設ける構成について説明する。この図において、図1乃至図4に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the drive device 1 will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, the frequency adjustment member 37 is loaded only on the distal end portion 3a. In the present embodiment, a configuration in which the frequency adjustment member is provided on both the distal end portion 3a and the base portion 3b will be described. In this figure, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図5に示すように、本実施形態では、各先端部3aに孔部36aが設けられ、各基部3bに孔部36bが設けられている。孔部36a、36bは、支持軸5を中心とする径方向に延在し、且つ当該径方向の外側に開口して同一径で設けられている。また、孔部36a、36bは、先端部3a、基部3bにおける周方向の中心に位置して配置される。
孔部36aには周波数調整部材(第1周波数調整部材)37aが装填され、孔部36bには、周波数調整部材(第2周波数調整部材)37bが装填される。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, each distal end portion 3a is provided with a hole portion 36a, and each base portion 3b is provided with a hole portion 36b. The holes 36a and 36b extend in the radial direction with the support shaft 5 as the center, and open to the outside in the radial direction so as to have the same diameter. Further, the holes 36a and 36b are disposed at the center in the circumferential direction of the tip 3a and the base 3b.
The hole 36a is loaded with a frequency adjustment member (first frequency adjustment member) 37a, and the hole 36b is loaded with a frequency adjustment member (second frequency adjustment member) 37b.

第1、第2周波数調整部材37a、37bは、同一材料、同一径で先端部3aの振動の共振周波数と、基部3bの振動の共振周波数との差に応じて異なる長さを有している。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
The first and second frequency adjusting members 37a and 37b have the same material and the same diameter, and have different lengths depending on the difference between the resonance frequency of the vibration of the tip portion 3a and the resonance frequency of the vibration of the base portion 3b. .
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施形態では、上記第1実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、先端部3a、基部3bのそれぞれで振動の共振周波数を調整するため、より高精度に共振周波数を調整することができる。また、本実施形態では、径方向に沿ってロータ4に当接する駆動駒3に対して周波数調整部材37a、37bが周方向の中心位置で径方向に延在して設けられるため、周方向に延びる軸線を中心として傾くことなく安定した姿勢でロータ4を支持することが可能になる。   In this embodiment, in addition to obtaining the same operation and effect as the first embodiment, the resonance frequency of the vibration is adjusted at each of the tip portion 3a and the base portion 3b, so that the resonance frequency is adjusted with higher accuracy. can do. In the present embodiment, the frequency adjusting members 37a and 37b are provided to extend in the radial direction at the center position in the circumferential direction with respect to the drive piece 3 that contacts the rotor 4 along the radial direction. It becomes possible to support the rotor 4 in a stable posture without tilting about the extending axis.

さらに、本実施形態では、孔部36a、36bが径方向の外側に開口して設けられているため、駆動装置1を組み立てた後でも容易に周波数調整部材37a、37bの装填あるいは離脱が可能になり、調整に係る作業性を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, since the holes 36a and 36b are provided so as to open outward in the radial direction, the frequency adjustment members 37a and 37b can be easily loaded or detached even after the drive device 1 is assembled. Thus, the workability related to the adjustment can be improved.

なお、第2実施形態では、先端部3aに対して径方向の外側に開口して孔部36aを設ける構成を例示したが、上記第1実施形態で示したように、上面35に設けて、ロータ4の高さ及び姿勢の調整を行わせる構成としてもよい。   In the second embodiment, the configuration in which the hole portion 36a is provided by opening the tip portion 3a radially outward is provided on the upper surface 35 as shown in the first embodiment. The height and posture of the rotor 4 may be adjusted.

(第3実施形態)
次に、駆動装置1の第3実施形態について、図6を参照して説明する。
上記第1、第2実施形態では、先端部3aの振動の共振周波数と、基部3bの振動の共振周波数との差を調整する重さに設定された周波数調整部材37を用いる構成を例示したが、第3実施形態では、先端部3aに接触して駆動する第1圧電素子6の接触面積と、基部3bに接触して駆動する第2圧電素子7の接触面積とを調整することで、両共振周波数の差を調整する構成について説明する。この図において、図1乃至図5に示す第1、第2実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the drive device 1 will be described with reference to FIG.
In the first and second embodiments, the configuration using the frequency adjusting member 37 set to the weight for adjusting the difference between the resonance frequency of the vibration of the tip portion 3a and the vibration frequency of the vibration of the base portion 3b is exemplified. In the third embodiment, both the contact area of the first piezoelectric element 6 that is driven in contact with the tip 3a and the contact area of the second piezoelectric element 7 that is driven in contact with the base 3b are adjusted. A configuration for adjusting the difference in resonance frequency will be described. In this figure, the same reference numerals are given to the same elements as those of the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 5, and the description thereof is omitted.

図6は、先端部3aを除いた駆動駒3の外観斜視図である。
図6に示すように、本実施形態における第1圧電素子6は、第1の方向に延在し、且つ径方向と平行な方向に配列された複数の第1圧電素子構成体6aによって構成されている。同様に、第2圧電素子7は、第2の方向に延在し、且つ径方向と平行な方向に配列された複数の第2圧電素子構成体7aによって構成されている。
FIG. 6 is an external perspective view of the drive piece 3 excluding the tip 3a.
As shown in FIG. 6, the first piezoelectric element 6 in the present embodiment is configured by a plurality of first piezoelectric element constituting bodies 6a extending in the first direction and arranged in a direction parallel to the radial direction. ing. Similarly, the second piezoelectric element 7 is constituted by a plurality of second piezoelectric element constituting bodies 7a extending in the second direction and arranged in a direction parallel to the radial direction.

第1圧電素子構成体6a同士が隣り合う面には、絶縁体あるいは絶縁膜が介装されている。同様に、第2圧電素子構成体7a同士が隣り合う面には、絶縁体あるいは絶縁膜が介装されている。これら第1圧電素子構成体6a及び第2圧電素子構成体7aは、それぞれ電源部10から独立して電圧(電力)が供給(印加)される。   An insulator or an insulating film is interposed on the surface where the first piezoelectric element constituting bodies 6a are adjacent to each other. Similarly, an insulator or an insulating film is interposed on the surface where the second piezoelectric element constituting bodies 7a are adjacent to each other. A voltage (electric power) is supplied (applied) to the first piezoelectric element constituting body 6a and the second piezoelectric element constituting body 7a independently from the power supply unit 10.

上記構成の駆動装置1において、先端部3a及び基部3bの振動の共振周波数を調整する際には、例えば第1圧電素子構成体6a、第2圧電素子構成体7aのそれぞれについて、径方向の中央部を中心として径方向で対称に第1圧電素子構成体6a及び第2圧電素子構成体7aを選択した組み合わせを基本パターンとして電圧を印加して各共振周波数及び振幅を計測し、その計測結果に応じて補正された共振周波数、振幅となる第1圧電素子構成体6a及び第2圧電素子構成体7aを適宜選択し電圧を印加する。そして、各共振周波数及び振幅の計測、計測結果に応じて補正された共振周波数、振幅となる第1圧電素子構成体6a及び第2圧電素子構成体7aの選択、選択した第1圧電素子構成体6a及び第2圧電素子構成体7aへの電圧印加を繰り返すことにより、第1圧電素子構成体6a、第2圧電素子構成体7aの最適な組み合わせパターンを設定することができる。   In the drive device 1 having the above-described configuration, when adjusting the resonance frequency of the vibration of the distal end portion 3a and the base portion 3b, for example, for each of the first piezoelectric element constituting body 6a and the second piezoelectric element constituting body 7a, The resonance frequency and amplitude are measured by applying a voltage with a combination of the first piezoelectric element constituting body 6a and the second piezoelectric element constituting body 7a selected symmetrically in the radial direction around the center as a basic pattern. The first piezoelectric element constituting body 6a and the second piezoelectric element constituting body 7a having the resonance frequency and amplitude corrected accordingly are appropriately selected and a voltage is applied. Then, measurement of each resonance frequency and amplitude, resonance frequency corrected according to the measurement result, selection of the first piezoelectric element constituting body 6a and the second piezoelectric element constituting body 7a having the amplitude, and the selected first piezoelectric element constituting body By repeating the voltage application to 6a and the second piezoelectric element structure 7a, an optimal combination pattern of the first piezoelectric element structure 6a and the second piezoelectric element structure 7a can be set.

なお、上記第3実施形態で示した第1圧電素子構成体6a、第2圧電素子構成体7aの形状・個数等は一例であり。他の配列構成を採用可能であることは言うまでもない。   In addition, the shape, the number, and the like of the first piezoelectric element constituting body 6a and the second piezoelectric element constituting body 7a shown in the third embodiment are examples. It goes without saying that other arrangements can be adopted.

次に、本実施形態の駆動装置1を備えたレンズ鏡筒及びカメラの一例について説明する。本実施形態の交換レンズは、カメラボディとともにカメラシステムを形成するものである。交換レンズは、公知のAF(オートフォーカス)制御に応じて合焦動作を行うAFモードと、撮影者からの手動入力に応じて合焦動作を行うMF(マニュアルフォーカス)モードとが切り替え可能になっている。   Next, an example of a lens barrel and a camera provided with the driving device 1 of the present embodiment will be described. The interchangeable lens of this embodiment forms a camera system with a camera body. The interchangeable lens can be switched between an AF mode for performing a focusing operation according to a known AF (autofocus) control and an MF (manual focus) mode for performing a focusing operation according to a manual input from a photographer. ing.

図7は、図1に示す駆動装置1を備えたレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。図7に示すように、カメラ101は、撮像素子108が内蔵されたカメラボディ102と、レンズ107を有するレンズ鏡筒103とを備えている。   FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a lens barrel and a camera provided with the driving device 1 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the camera 101 includes a camera body 102 in which an image sensor 108 is built, and a lens barrel 103 having a lens 107.

レンズ鏡筒103は、カメラボディ102に着脱可能な交換レンズである。レンズ鏡筒103は、レンズ107、カム筒106、駆動装置1等を備えている。駆動装置1は、カメラ101のフォーカス動作時にレンズ107を駆動する駆動源として用いられている。駆動装置1のロータ4から得られた駆動力は、直接、カム筒106に伝えられる。レンズ107は、カム筒106に保持されており、駆動装置1の駆動力により、光軸方向Lに略平行に移動して、焦点調節を行うフォーカスレンズである。   The lens barrel 103 is an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 102. The lens barrel 103 includes a lens 107, a cam barrel 106, the driving device 1, and the like. The driving device 1 is used as a driving source that drives the lens 107 during the focusing operation of the camera 101. The driving force obtained from the rotor 4 of the driving device 1 is directly transmitted to the cam cylinder 106. The lens 107 is a focus lens that is held by the cam cylinder 106 and moves in substantially parallel to the optical axis direction L by the driving force of the driving device 1 to perform focus adjustment.

カメラ101の使用時には、レンズ鏡筒103内に設けられたレンズ群(レンズ107を含む)によって、撮像素子108の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子108によって、結像された被写体像は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。   When the camera 101 is used, a subject image is formed on the imaging surface of the imaging element 108 by a lens group (including the lens 107) provided in the lens barrel 103. The imaged subject image is converted into an electrical signal by the image sensor 108, and image data is obtained by A / D converting the signal.

以上説明したように、カメラ101及びレンズ鏡筒103は、上述の駆動装置1を備えているため、効率的、且つ安定してフォーカス動作を実行できる。   As described above, since the camera 101 and the lens barrel 103 include the above-described driving device 1, the focusing operation can be performed efficiently and stably.

なお、本実施形態では、レンズ鏡筒103は、交換レンズである例を示したが、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としてもよい。   In the present embodiment, the lens barrel 103 is an interchangeable lens. However, the present invention is not limited to this. For example, the lens barrel 103 may be a lens barrel integrated with the camera body.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記第2実施形態では、同一材料で長さが異なる周波数調整部材を用いる構成を例示したが、これに限定されるものではなく、同一長さで互いに密度が異なる周波数調整部材を用いる構成を採ってもよい。また、孔部を雌ねじで形成し、周波数調整部材を雌ねじと螺合する雄ねじで形成し、雄ねじの長さや密度を調整することで共振周波数を調整する構成としてもよい。
さらに、周波数調整部材として、先端部3a及び基部3bの少なくとも一方に螺合するセルフフォーミングねじを用い、孔部をセルフフォーミングねじの下穴となる径とする構成であってもよく、この場合もセルフフォーミングねじの長さや密度を調整することで共振周波数を調整する構成としてもよい。
For example, in the second embodiment, the configuration using the frequency adjusting members having the same material and different lengths is illustrated, but the configuration is not limited to this, and the configurations using the frequency adjusting members having the same length and different densities are used. May be taken. Moreover, it is good also as a structure which adjusts a resonance frequency by forming a hole part with an internal thread, forming with a male thread screwing a frequency adjustment member with an internal thread, and adjusting the length and density of an external thread.
Further, as the frequency adjusting member, a self-forming screw that is screwed into at least one of the distal end portion 3a and the base portion 3b may be used, and the hole portion may have a diameter that becomes a pilot hole of the self-forming screw. The resonance frequency may be adjusted by adjusting the length and density of the self-forming screw.

1…駆動装置、 3a…先端部(第2部材)、 3b…基部(第1部材)、 4…ロータ(被駆動体)、 6…第1圧電素子、 6a…第1圧電素子構成体、 7…第2圧電素子、 7a…第2圧電素子構成体、 10…電源部(印加装置)、 35…上面(接触面、当接面)、 36…孔部、 37…周波数調整部材、 37a…周波数調整部材(第1周波数調整部材)、 37b…周波数調整部材(第2周波数調整部材)、 101…カメラ、 103…レンズ鏡筒、 106…カム筒、 107…レンズ、 108…撮像素子   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive apparatus, 3a ... Tip part (2nd member), 3b ... Base part (1st member), 4 ... Rotor (driven body), 6 ... 1st piezoelectric element, 6a ... 1st piezoelectric element structure, 7 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2nd piezoelectric element, 7a ... 2nd piezoelectric element structure, 10 ... Power supply part (application apparatus), 35 ... Upper surface (contact surface, contact surface), 36 ... Hole part, 37 ... Frequency adjusting member, 37a ... Frequency Adjustment member (first frequency adjustment member), 37b ... Frequency adjustment member (second frequency adjustment member), 101 ... Camera, 103 ... Lens barrel, 106 ... Cam barrel, 107 ... Lens, 108 ... Imaging element

Claims (12)

第1の方向に厚みすべり振動をする第1圧電素子と、
前記第1圧電素子により駆動され、前記第1の方向に沿って振動する第1部材と、
前記第1部材に支持され、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って厚みすべり振動をする第2圧電素子と、
前記第2圧電素子により駆動され、前記第2の方向に沿って振動する第2部材と、
前記第2部材によって駆動される被駆動体と、
を備え、
前記第1部材と前記第2部材との少なくとも一方には孔部が設けられ、
前記孔部には、前記第1部材の振動の共振周波数と、前記第2部材の振動の共振周波数との差を調整する重さに設定された周波数調整部材が装填されることを特徴とする駆動装置。
A first piezoelectric element that vibrates in thickness shear in a first direction;
A first member that is driven by the first piezoelectric element and vibrates along the first direction;
A second piezoelectric element that is supported by the first member and vibrates in a thickness-shear vibration along a second direction different from the first direction;
A second member that is driven by the second piezoelectric element and vibrates along the second direction;
A driven body driven by the second member;
With
At least one of the first member and the second member is provided with a hole,
The hole is loaded with a frequency adjusting member set to a weight for adjusting a difference between a resonance frequency of vibration of the first member and a resonance frequency of vibration of the second member. Drive device.
前記第1部材には、所定の径で第1孔部が設けられ、
前記第2部材には、前記第1孔部と同一の径で第2孔部が設けられることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
The first member is provided with a first hole with a predetermined diameter,
The drive device according to claim 1, wherein the second member is provided with a second hole portion having the same diameter as the first hole portion.
前記第1孔部には、所定材料で形成された第1周波数調整部材が装填され、
前記第2孔部には、前記第1周波数調整部材と同一材料で長さが異なる第2周波数調整部材が装填されることを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。
The first hole is loaded with a first frequency adjusting member made of a predetermined material,
3. The driving apparatus according to claim 2, wherein the second hole is loaded with a second frequency adjusting member made of the same material as the first frequency adjusting member but having a different length.
前記第1孔部には、所定材料で形成された第1周波数調整部材が装填され、
前記第2孔部には、前記第1周波数調整部材と密度の異なる材料で形成された第2周波数調整部材が装填されることを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。
The first hole is loaded with a first frequency adjusting member made of a predetermined material,
The driving device according to claim 2, wherein the second hole is loaded with a second frequency adjusting member formed of a material having a density different from that of the first frequency adjusting member.
前記周波数調整部材は、前記記第1部材と前記第2部材との少なくとも一方に螺合するセルフフォーミングねじであり、
前記孔部は、前記セルフフォーミングねじの下穴となる径で形成されることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
The frequency adjusting member is a self-forming screw that is screwed into at least one of the first member and the second member;
The drive device according to claim 1, wherein the hole is formed with a diameter that serves as a pilot hole of the self-forming screw.
前記周波数調整部材は、雄ねじであり、
前記孔部は、前記雌ねじと螺合する雌ねじであることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
The frequency adjusting member is a male screw,
The drive device according to claim 1, wherein the hole is a female screw that is screwed into the female screw.
前記第1圧電素子、前記第1部材、前記第2圧電素子及び前記第2部材は組をなして前記被駆動体の駆動方向に沿ってそれぞれ複数設けられ、
前記孔部は、前記周波数調整部材による前記被駆動体の高さが調節可能に、前記第2部材における前記被駆動体との当接面に設けられることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の駆動装置。
A plurality of the first piezoelectric element, the first member, the second piezoelectric element, and the second member are provided along the driving direction of the driven body in a set;
The said hole is provided in the contact surface with the said driven body in the said 2nd member so that the height of the said driven body by the said frequency adjustment member can be adjusted. The drive device as described in any one.
前記周波数調整部材は、前記孔部から取り外し不能に固定されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, wherein the frequency adjusting member is fixed so as not to be removable from the hole. 第1の方向に厚みすべり振動をする第1圧電素子と、
前記第1圧電素子により駆動され、前記第1の方向に沿って振動する第1部材と、
前記第1部材に支持され、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って厚みすべり振動をする第2圧電素子と、
前記第2圧電素子により駆動され、前記第2の方向に沿って振動する第2部材と、
前記第1部材に接触して駆動する前記第1圧電素子の接触面積、及び前記第2部材に接触して駆動する前記第2圧電素子の接触面積を調整して、前記第1部材の振動の共振周波数と、前記第2部材の振動の共振周波数との差を調整する周波数調整装置と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
A first piezoelectric element that vibrates in thickness shear in a first direction;
A first member that is driven by the first piezoelectric element and vibrates along the first direction;
A second piezoelectric element that is supported by the first member and vibrates in a thickness-shear vibration along a second direction different from the first direction;
A second member that is driven by the second piezoelectric element and vibrates along the second direction;
By adjusting the contact area of the first piezoelectric element that is driven in contact with the first member and the contact area of the second piezoelectric element that is driven in contact with the second member, vibration of the first member is adjusted. A frequency adjusting device for adjusting a difference between a resonance frequency and a resonance frequency of vibration of the second member;
A drive device comprising:
前記第1圧電素子は、それぞれ独立して駆動可能な複数の第1圧電素子構成体を備え、
前記第2圧電素子は、それぞれ独立して駆動可能な複数の第2圧電素子構成体を備え、
前記周波数調整装置は、前記第1部材の振動の共振周波数と、前記第2部材の振動の共振周波数とに基づいて、前記複数の第1圧電素子構成体及び前記複数の第2圧電素子構成体に対して選択的に電力を印加する印加装置を備えることを特徴とする請求項9に記載の駆動装置。
The first piezoelectric element includes a plurality of first piezoelectric element structures that can be driven independently,
The second piezoelectric element includes a plurality of second piezoelectric element structures that can be driven independently,
The frequency adjusting device includes a plurality of first piezoelectric element constituting bodies and a plurality of second piezoelectric element constituting bodies based on a resonance frequency of vibration of the first member and a resonance frequency of vibration of the second member. The drive device according to claim 9, further comprising an application device that selectively applies electric power to.
請求項1〜10のいずれか一項に記載の駆動装置と、
前記駆動装置によって駆動されるカム筒と、
前記カム筒に移動可能に保持されて焦点調整を行うレンズと、
を備えたレンズ鏡筒。
The drive device according to any one of claims 1 to 10,
A cam cylinder driven by the drive device;
A lens that is movably held in the cam cylinder and performs focus adjustment;
Lens barrel with
請求項11に記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒に設けられた前記レンズによって撮像面に被写体像が結像される撮像素子と、
を備えたカメラ。
The lens barrel according to claim 11,
An image sensor in which a subject image is formed on an imaging surface by the lens provided in the lens barrel;
With a camera.
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