JP2013186301A - 駆動装置、レンズ鏡筒、及びカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動性能の低下を抑制できる駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置は、所定軸の周囲に第１面を有するロータと、第１面と対向する第２面を有する駆動部材と、駆動部材を振動させることによりロータを駆動する圧電素子と、を備える。第１面は、所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、第２面と接触可能な接触部と、所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、第２面と接触不可能な非接触部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒、及びカメラに関する。

圧電素子を用いた駆動装置において、例えば特許文献１に開示されているような、圧電素子の作動により駆動部材（駆動駒）の先端部を楕円運動させてロータを動かす駆動装置が知られている。

特開２０１０−２８８３５５号公報

駆動装置において、例えば加工誤差の影響により、駆動性能にばらつきが生じる可能性がある。その結果、駆動効率が低下する可能性がある。

本発明は、駆動性能の低下を抑制できる駆動装置、レンズ鏡筒、及びカメラを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、所定軸の周囲に第１面を有するロータと、第１面と対向する第２面を有する駆動部材と、駆動部材を振動させることによりロータを駆動する圧電素子と、を備え、第１面は、所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、第２面と接触可能な接触部と、所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、第２面と接触不可能な非接触部とを有する駆動装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、所定軸の周囲に第１面を有するロータと、第１面と対向する第２面を有する駆動部材と、駆動部材を振動させることによりロータを駆動する圧電素子と、を備え、第２面は、所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、第１面と接触可能な接触部と、所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、第１面と接触不可能な非接触部とを有する駆動装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、第１面を有し、所定軸の周囲に配置されるロータと、第１面と対向する位置に配置される第２面を有し、所定軸の周囲の少なくとも一部に配置される駆動部材と、第１面と第２面の少なくとも一部とが接触する第１状態及び接触しない第２状態の一方から他方に変化するように駆動部材を振動させて、ロータを駆動する圧電素子と、を備え、第１面及び第２面の少なくとも一方は、所定軸の周方向に関して所定ピッチで設けられ、第１状態において他方と接触する接触部と接触しない非接触部とを有する駆動装置が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、第１〜第３のいずれか一つ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、を備えるレンズ鏡筒が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、第４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、を備えるカメラが提供される。

本発明によれば、駆動性能の低下を抑制できる。

第１実施形態に係る駆動装置の一例を示す側面図である。 第１実施形態に係るステータの一例を示す平面図である。 第１実施形態に係るステータの一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係るロータの一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る駆動装置の一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る駆動部材の一例を示す平面図である。 第１実施形態に係る駆動部材の一例を示す側面図である。 第１実施形態に係る駆動装置の一例を示す回路図である。 第２実施形態に係る駆動部材の一例を示す平面図である。 第３実施形態に係る駆動部材の一例を示す平面図である。 第４実施形態に係る駆動装置の一例を示す概略構成図である。 第５実施形態に係るレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る駆動装置１の一例を示す正面図、図２は、ステータ２０の一部を示す平面図、図３は、ステータ２０の一例を示す斜視図、図４は、ロータ４の一例を示す斜視図、図５は、ステータ２０及びロータ４の一例を示す斜視図である。

図１から図５において、駆動装置１は、ベース部２及び駆動部材（駆動駒）３を含むステータ２０と、ロータ４と、支持軸５とを備えている。

ベース部２は、導電性を有する弾性体である。ベース部２は、例えばステンレス鋼を含む材料によって形成される。ベース部２は、軸Ｊの周囲に配置される。ベース部２は、軸Ｊ方向に形成された貫通孔を有する。貫通孔は、ベース部２の中央部に形成される。すなわち、ベース部２は、円筒状である。ベース部２の貫通孔に、支持軸５が配置される。ベース部２の表面には、例えば絶縁膜が形成される。

ベース部２の一方の端部（上端部）には、複数の保持部２ａが設けられている。保持部２ａは、駆動駒３を保持する。保持部２ａは、凹部を含む。保持部２ａは、ベース部２の周方向に複数設けられている。

ベース部２の他方の端部（下端部）は、取付部１０１ａに固定される。ベース部２の中央部よりも取付部１０１ａに近い部分には、溝部２ｄが設けられている。

ステータ２０は、軸Ｊの周囲の少なくとも一部に配置される駆動駒３を有する。駆動駒３は、軸Ｊの周囲に複数配置される。駆動駒３のそれぞれは、基部３ｂと先端部３ａとを有する。

本実施形態において、ステータ２０は、所定の位相差で駆動する３つの駆動駒３の組を２組有する。すなわち、本実施形態において、６つの駆動駒３が軸Ｊの周囲に配置される。６つの駆動駒３は、ベース部２の周方向に等間隔で配置される。

本実施形態においては、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組に属する。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に交互に配置される。

ステータ２０は、駆動駒３を振動させる第１圧電素子６及び第２圧電素子７を有する。第１圧電素子６及び第２圧電素子７は、複数の駆動駒３のそれぞれに配置される。第１圧電素子６は、第１の方向に沿って厚みすべり振動をする。第２圧電素子７は、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。

駆動駒３のそれぞれは、ロータ４と対向する位置に配置される上面３００を有する。上面３００は、先端部３ａに配置される。基部３ｂは、先端部３ａの下面と対向する。

駆動駒３の基部３ｂは、導電性を有する。基部３ｂは、例えば軽金属合金により形成されている。基部３ｂは、保持部２ａに保持される。保持部２ａは、基部３ｂを支持軸５と平行な方向に移動可能に支持する。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（軸Ｊ方向）に振動する。

基部３ｂは、第１圧電素子６を側面３ｆ１で支持し、第２圧電素子７を上面３ｆ２で支持する。側面３ｆ１は、第１の方向と平行である。上面３ｆ２は、第２の方向と平行である。側面３ｆ１と上面３ｆ２とは、例えば直角に交差する。

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を一方の側面３ｆ１で支持し、残りの２つの第１圧電素子６を他方の側面３ｆ１で支持する。

先端部３ａは、導電性を有する。先端部３ａは、例えばステンレス鋼により形成されている。先端部３ａの断面形状は、実質的に六角形である。先端部３ａは、基部３ｂとロータ４との間に配置される。先端部３ａは、保持部２ａから突出する。先端部３ａは、ロータ４を支持する。先端部３ａは、第２圧電素子７によって駆動され、第２の方向に振動する。

ロータ４は、軸Ｊの周囲に配置される。ロータ４は、円環状である。ロータ４は、駆動駒３の上面３００と対向する下面４００を有する。駆動駒３は、駆動駒３の上面３００がロータ４の下面４００と対向するように配置される。下面４００は、軸Ｊの周囲に配置される。

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に対向する下面４００は、複数の駆動駒３によって支持される。

支持軸５は、中心軸がロータ４の回転軸と一致するように配置されたロッド部材である。本実施形態において、軸Ｊが、支持軸５の中心軸であり、ロータ４の回転軸である。

支持軸５の一方の端部（下端部）は、取付部１０１ａに固定されている。支持軸５は、ベース部２の貫通孔及びロータ４の貫通孔に配置される。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の中心に配置される。

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、保持部２ａの内側面と基部３ｂの側面との間に配置される。第１圧電素子６は、基部３ｂをロータ４の回転方向Ｒの前方及び後方から挟むように配置される。

第１圧電素子６は、軸Ｊ方向に長い。複数（４つ）の第１圧電素子６は、それぞれ基部３ｂの側面３ｆ１に沿って第１の方向に厚みすべり振動をする。第１圧電素子６は、軸Ｊ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。第１圧電素子６は、導電性を有する接着剤により、保持部２ａの内側面と基部３ｂの側面３ｆ１との双方に接着されている。

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い。第２圧電素子７は、基部３ｂの上面３ｆ２に沿って第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、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、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。

本実施形態において、ステータ２０は、位置決め部材８を有する。位置決め部材８は、ベース部２の保持部２ａの隙間に設けられている。位置決め部材８は、駆動駒３の下面と当接して駆動駒３の高さ方向（軸Ｊ方向）における位置決めを行う。本実施形態において、位置決め部材８は、駆動駒３の高さ方向に厚み縦振動をする圧電素子である。この圧電素子は、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。

図２に示すように、ステータ２０は、駆動駒３を支持する第１支持面２ｆ１及び第２支持面２ｆ２を有する。ベース部２は、第１圧電素子６を介して、駆動駒３の基部３ｂの一方の側面３ｆ１を第１支持面２ｆ１で支持し、基部３ｂの他方の側面３ｆ１を第２支持面２ｆ２で支持する。

図６は、本実施形態に係る駆動駒３の上面３００を示す図、図７は、駆動駒３の側面図である。駆動駒３の上面３００は、軸Ｊの周方向に関して所定ピッチで設けられた凹部３０１及び凸部３０２を有する。凸部３０２は、隣り合う凹部３０１の間に配置される。凹部３０１は、隣り合う凸部３０２の間に配置される。換言すれば、凹部３０１と凸部３０２とは、軸Ｊの周方向に関して交互に配置される。

軸Ｊの周方向に関する凸部３０２の寸法Ｗは、内側部分Ｐａと外側部分Ｐｃとで異なる。内側部分Ｐａとは、凸部３０２のうち軸Ｊに近い部分をいう。外側部分Ｐｃとは、凸部３０２のうち軸Ｊに対する放射方向に関して内側部分Ｐａの外側の部分をいう。

本実施形態において、軸Ｊの周方向に関する外側部分Ｐｃの寸法Ｗｃは、内側部分Ｐａの寸法Ｗａよりも大きい。

本実施形態において、凹部３０１は、軸Ｊに対して放射状に形成される。凸部３０２も、軸Ｊに対して放射状に形成される。

図８は、駆動装置１の回路図である。図８（ａ）は第１圧電素子６と電源部１０との接続状態を示す図であり、図８（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８（ａ）においては第２圧電素子７の図示を省略し、図８（ｂ）においては第１圧電素子６の図示を省略している。

図８（ａ）及び図８（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のそれぞれ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。

図１及び図８（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。

駆動装置１において駆動駒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。

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（軸Ｊ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。すなわち、ロータ４と接触していなかった駆動駒３１は、ロータ４と接触する状態に変化する。具体的には、ロータ４の下面４００と駆動駒３１の上面３００の少なくとも一部とが接触する。

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３ａ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３ａ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。

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。すなわち、ロータ４と接触していた駆動駒３１は、ロータ４と接触しない状態に変化する。

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３ａ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。

その後、第１組の駆動駒３１は、ロータ４の下面４００と先端部３ａの上面３００の少なくとも一部とが接触する状態、ロータ４の回転方向Ｒの前方側へ先端部３ａが移動する状態、ロータ４と先端部３ａとが離間してロータ４の下面４００と先端部３ａの上面３００とが接触しない状態、及びロータ４の回転方向Ｒの後方側へ先端部３ａが移動する状態、を繰り返す。すなわち、駆動駒３１の基部３ｂ、第２圧電素子７１、及び先端部３ａは、第１圧電素子６１により駆動され、支持軸５の軸方向（第１の方向）に沿って振動する。また、駆動駒３１の先端部３ａは、第２圧電素子７１により駆動され、基部３ｂ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３ａが円軌道または楕円軌道を描くように駆動する。

すなわち、第１圧電素子６及び第２圧電素子７は、ロータ４の下面４００と第１組の駆動駒３１の上面３００の少なくとも一部とが接触する第１状態及び接触しない第２状態の一方から他方に変化するように第１組の駆動駒３１を振動させて、ロータ４を駆動することができる。

第２組の駆動駒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。

第２組の３つの駆動駒３２の先端部３ａは、第１組の３つの駆動駒３１の先端部３ａ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３ａ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。

すなわち、この場合においても、第１圧電素子６及び第２圧電素子７は、ロータ４の下面４００と第２組の駆動駒３２の上面３００の少なくとも一部とが接触する第１状態及び接触しない第２状態の一方から他方に変化するように第２組の駆動駒３２を振動させて、ロータ４を駆動することができる。

以上のように、駆動装置１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する第１圧電素子６と、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う第２の方向に厚みすべり振動をする第２圧電素子７と、第１圧電素子６を介して駆動駒３の基部３ｂを支持するベース部２とを備えている。

このため、第１圧電素子６によって、駆動駒３の基部３ｂ、第２圧電素子７、及び先端部３ａを、ベース部２に対して支持軸５と平行な方向に振動させることができる。また、第２圧電素子７によって、駆動駒３の先端部３ａを、ベース部２及び駆動駒３の基部３ｂ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に振動させることができる。

したがって、本実施形態の駆動装置１によれば、第１圧電素子６と第２圧電素子７とを独立して制御することで、駆動駒３の先端部３ａの支持軸５と平行な方向への振動と、先端部３ａの各駆動駒３の中心におけるロータ４の回転円の接線方向への振動とを独立して制御することができる。このため、駆動駒３の各方向への振動を効率よく行うことができ、ロータ４を効率よく回転させることができる。

本実施形態においては、駆動駒３（３１、３２）の上面３００は、凹部３０１及び凸部３０２を有する。例えば図７に示すように、ロータ４の下面４００と駆動駒３（３１，３２）の上面３００の少なくとも一部とが接触する第１状態において、凸部３０２はロータ４の下面４００と接触し、凹部３０１はロータ４の下面４００と接触しない。すなわち、本実施形態においては、駆動駒３の上面３００は、第１状態においてロータ４の下面４００と接触する接触部（凸部）３０２と、接触しない非接触部（凹部）３０１とを含む。接触部３０２は、下面４００と接触可能である。非接触部３０１は、下面４００と接触不可能である。

そして、接触部３０２及び非接触部３０１は、軸Ｊの周方向に関して所定ピッチで設けられている。上述のように、本実施形態において、軸Ｊの周方向に関する接触部（凸部）３０２の外側部分Ｐｃの寸法Ｗｃは、内側部分Ｐａの寸法Ｗａよりも大きい。また、軸Ｊに対する放射方向に関して内側部分Ｐａと外側部分Ｐｃとの間の中央部分Ｐｂの寸法Ｗｂは、寸法Ｗａよりも大きく、寸法Ｗｃよりも小さい。

本実施形態においては、駆動駒３の振動数に基づいて、軸Ｊの周方向に関する接触部（凸部）３０２の寸法Ｗが定められている。

本実施形態において、軸Ｊの周方向に関する接触部３０２の内側部分Ｐａの寸法Ｗａは、駆動駒３の第１振動数Ｆａに対応する。中央部分Ｐｂの寸法Ｗｂは、駆動駒３の第２振動数Ｆｂに対応する。外側部分Ｐｃの寸法Ｗｃは、駆動駒３の第３振動数Ｆｃに対応する。第３振動数Ｆｃは、第２振動数Ｆｂよりも高い。第２振動数Ｆｂは、第１振動数Ｆａよりも高い。

第１圧電素子６及び第２圧電素子７の作動により、駆動駒３が第１振動数Ｆａで振動すると、駆動駒３の内側部分Ｐａとロータ４とが接触する可能性が高い。また、駆動駒３が第２振動数Ｆｂで振動すると、駆動駒３の中央部分Ｐｂとロータ４とが接触する可能性が高い。また、駆動駒３が第３振動数Ｆｃで振動すると、駆動駒３の外側部分Ｐｃとロータ４とが接触する可能性が高い。

すなわち、駆動駒３の振動数に応じて、最適な寸法Ｗを有する接触部３０２とロータ４とを接触させることができる。これにより、駆動駒３及びロータ４の接触面（上面３００、下面４００）の剛性及び接触条件が調整され、駆動効率の低下が抑制される。また、駆動周波数の調整や、接触面の面圧調整も行われる。したがって、駆動装置１の駆動性能の低下を抑制できる。

なお、本実施形態においては、駆動駒３の上面３００に接触部３０２及び非接触部３０１を設けることとしたが、例えば図４及び図５に示したように、ロータ４の下面４００に接触部（凸部）及び非接触部（凹部）を設けてもよい。また、駆動駒３の上面３００に接触部（凸部）及び非接触部（凹部）を設け、ロータ４の下面４００に接触部（凸部）及び非接触部（凹部）を設けなくてもよいし、ロータ４の下面４００に接触部（凸部）及び非接触部（凹部）を設け、駆動駒３の上面３００に接触部（凸部）及び非接触部（凹部）を設けなくてもよい。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図９は、第２実施形態に係る駆動駒３の上面３００の一例を示す図である。駆動駒３の上面３００は、凸部（接触部）３０２と凹部（非接触部）３０１とを有する。接触部３０２は、軸Ｊに近い内側部分Ｐａと、軸Ｊに対する放射方向に関して内側部分Ｐａの外側に配置される中央部分Ｐｂと、軸Ｊに対する放射方向に関して中央部分Ｐｂの外側に配置される外側部分Ｐｃとを有する。

図９において、外側部分Ｐｃの接触部３０２の寸法Ｗｃと、中央部分Ｐｂの接触部３０２の寸法Ｗｂと、内側部分Ｐａの接触部３０２の寸法Ｗａとは、異なる。本実施形態において、寸法Ｗｃは、寸法Ｗｂよりも大きく、寸法Ｗｂは、寸法Ｗａよりも大きい。

本実施形態において、接触部３０２と非接触部３０１とは、軸Ｊに対する放射方向に関して、交互に配置される。すなわち、接触部３０２の内側部分Ｐａと中央部分Ｐｂとの間には、非接触部３０１が存在しない（接触部３０２のみが存在する）。接触部３０２の中央部分Ｐｂと外側部分Ｐｃとの間には、非接触部３０１が存在しない（接触部３０２のみが存在する）。

本実施形態において、軸Ｊの放射方向に関して、複数の接触部３０２の寸法は、異なる。本実施形態において、軸Ｊの放射方向に関する内側部分Ｐａの接触部３０２の寸法Ｌａは、中央部分Ｐｂの接触部３０２の寸法Ｌｂよりも小さい。軸Ｊの放射方向に関する中央部分Ｐｂの接触部３０２の寸法Ｌｂは、外側部分Ｐｃの接触部３０２の寸法Ｌｃよりも小さい。なお、寸法Ｌａと寸法Ｌｂとが等しくてもよい。なお、寸法Ｌａと寸法Ｌｃとが等しくてもよい。なお、寸法Ｌｂと寸法Ｌｃとが等しくてもよい。なお、寸法Ｌａと寸法Ｌｂと寸法Ｌｃとが等しくてもよい。

なお、図９において、符号３０１で示す部分を接触部（凸部）とし、符号３０２で示す部分を非接触部（凹部）としてもよい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１０は、第３実施形態に係る駆動駒３の上面３００の一例を示す図である。駆動駒３の上面３００は、凸部（接触部）３０２と凹部（非接触部）３０１とを有する。接触部３０２は、軸Ｊに近い内側部分Ｐａと、軸Ｊに対する放射方向に関して内側部分Ｐａの外側に配置される中央部分Ｐｂと、軸Ｊに対する放射方向に関して中央部分Ｐｂの外側に配置される外側部分Ｐｃとを有する。

図１０において、外側部分Ｐｃの接触部３０２の寸法Ｗｃは、中央部分Ｐｂの接触部３０２の寸法Ｗｂよりも大きい。中央部分Ｐｂの接触部３０２の寸法Ｗｂは、内側部分Ｐａの接触部３０２の寸法Ｗａよりも大きい。なお、寸法Ｗａと寸法Ｗｂとが等しくてもよい。なお、寸法Ｗａと寸法Ｗｃとが等しくてもよい。なお、寸法Ｗｂと寸法Ｗｃとが等しくてもよい。なお、寸法Ｗａと寸法Ｗｂと寸法Ｗｃとが等しくてもよい。

本実施形態において、接触部３０２と非接触部３０１とは、軸Ｊに対する放射方向に関して、交互に配置される。すなわち、接触部３０２の内側部分Ｐａと中央部分Ｐｂとの間には、接触部３０２が存在しない（非接触部３０１のみが存在する）。接触部３０２の中央部分Ｐｂと外側部分Ｐｃとの間には、接触部３０２が存在しない（非接触部３０１のみが存在する）。

本実施形態において、軸Ｊの放射方向に関して、複数の接触部３０２の寸法は、異なる。本実施形態において、軸Ｊの放射方向に関する内側部分Ｐａの接触部の寸法Ｌａは、中央部分Ｐｂの接触部３０２の寸法Ｌｂよりも大きい。軸Ｊの放射方向に関する中央部分Ｐｂの接触部３０２の寸法Ｌｂは、外側部分Ｐｃの接触部３０２の寸法Ｌｃよりも大きい。なお、寸法Ｌａと寸法Ｌｂとが等しくてもよい。なお、寸法Ｌａと寸法Ｌｃとが等しくてもよい。なお、寸法Ｌｂと寸法Ｌｃとが等しくてもよい。なお、寸法Ｌａと寸法Ｌｂと寸法Ｌｃとが等しくてもよい。

なお、図１０において、符号３０１で示す部分を接触部（凸部）とし、符号３０２で示す部分を非接触部（凹部）としてもよい。

なお、上述の第２、第３実施形態においても、駆動駒３の上面３００と対向するロータ４の下面４００に、接触部（凸部）及び非接触部（凹部）が設けられてもよいし、設けられなくてもよい。

＜第４実施形態＞
第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１１は、第４実施形態に係る超音波モータ２００を示す図である。超音波モータ２００は、円環状の回転式の進行波型超音波モータである。図１１において、超音波モータ２００は、円環状の回転子２１０と、回転子２１０と加圧接触する円環状の振動子２２０（振動体）とを有する。

振動子２２０は、円環状の弾性体２３０と、弾性体２３０に接合された円環状の圧電素子２４０（圧電体）とを有する。弾性体２３０は、回転子２１０と加圧接触する側に櫛歯が設けられた弾性部材である。

圧電素子２４０は、弾性体２３０の回転子２１０との接触面とは反対側の面に接合されており、２相からなる電極パターンＡ相、Ｂ相を有する。電極パターンＡ相、Ｂ相は、それぞれが円周方向に極性が交互に異なるように分極されている。

超音波モータ２００は、圧電素子２４０の電極パターンＡ相、Ｂ相に、それぞれ位相の異なる２相の交番信号を印加して、振動子２２０に進行性の振動波を発生させ、振動子２２０に加圧接触された回転子２１０がその振動波に励振されることで、円周方向（正転方向Ｇ、反転方向Ｈ）に回転する駆動力を発生する。

図１１に示した弾性体２３０のの上面２３０ａには、上述した駆動駒３の上面３００と同様に、凸部（接触部）３０２と凹部（非接触部）３０１とを有する。

なお、図１１に示した回転子２１０の弾性体２３０に対向する面に、上述した駆動駒３の上面３００と同様に、凸部（接触部）と凹部（非接触部）とを設けても良い。

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１２は、上述の各実施形態で説明した駆動装置１を備えるレンズ鏡筒及びカメラの一例について説明する。なお、駆動装置として、上述の実施形態で説明した超音波モータ２００が用いられてもよい。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。

図１２は、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１２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。

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。

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。

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。したがって、各駆動駒の駆動周波数のばらつきを少なくし、信頼性の向上を図ることができる。

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。

なお、上述の第１〜第５実施形態、及び変形例は、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、以上説明した各実施例によって限定されることはない。

１…駆動装置、２…ベース部、３…駆動駒（駆動部材）、４…ロータ、６…第１圧電素子、７…第２圧電素子、２０…ステータ、１０１…カメラ、１０３…レンズ鏡筒、３００…上面、３０１…凹部（非接触部）、３０２…凸部（接触部）、４００…下面、Ｊ…軸、Ｐａ…内側部分、Ｐｂ…中央部分、Ｐｃ…外側部分。

Claims (14)

1. 所定軸の周囲に第１面を有するロータと、
   前記第１面と対向する第２面を有する駆動部材と、
   前記駆動部材を振動させることにより前記ロータを駆動する圧電素子と、を備え、
   前記第１面は、前記所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、前記第２面と接触可能な接触部と、前記所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、前記第２面と接触不可能な非接触部とを有する駆動装置。
2. 所定軸の周囲に第１面を有するロータと、
   前記第１面と対向する第２面を有する駆動部材と、
   前記駆動部材を振動させることにより前記ロータを駆動する圧電素子と、を備え、
   前記第２面は、前記所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、前記第１面と接触可能な接触部と、前記所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、前記第１面と接触不可能な非接触部とを有する駆動装置。
3. 前記第２面は、前記所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、前記第１面と接触可能な接触部と、前記所定軸の周方向に関して所定ピッチで備えられ、前記第１面と接触不可能な非接触部とを有する請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記周方向に関する前記接触部の寸法が、前記所定軸に近い内側部分と前記所定軸に対する放射方向に関して前記内側部分の外側の外側部分とで異なる請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 前記外側部分の前記寸法が、前記内側部分の寸法よりも大きい請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記第２部材の振動数に基づいて、前記周方向に関する前記接触部の寸法が定められる請求項１〜５のいずれか一項に記載の駆動装置。
7. 前記接触部は、第１の振動数に対応する第１寸法の第１部分と、前記第１の振動数よりも高い第２の振動数に対応する第２寸法の第２部分と、を含み、
   前記第２寸法は、前記第１寸法よりも大きい請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記接触部は、前記所定軸に対して放射状に形成される請求項１〜７のいずれか一項に記載の駆動装置。
9. 前記接触部と前記非接触部とは、前記軸に対する放射方向に関して交互に配置される請求項１〜８のいずれか一項に記載の駆動装置。
10. 前記放射方向に関して複数の前記接触部の寸法が異なる請求項９に記載の駆動装置。
11. 複数の前記接触部のうち、前記所定軸に近い第１接触部の寸法が、前記所定軸に対する放射方向に関して前記第１接触部の外側の第２接触部の寸法よりも大きい請求項１０に記載の駆動装置。
12. 第１面を有し、所定軸の周囲に配置されるロータと、
    前記第１面と対向する位置に配置される第２面を有し、前記所定軸の周囲の少なくとも一部に配置される駆動部材と、
    前記第１面と前記第２面の少なくとも一部とが接触する第１状態及び接触しない第２状態の一方から他方に変化するように前記駆動部材を振動させて、前記ロータを駆動する圧電素子と、を備え、
    前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方は、前記所定軸の周方向に関して所定ピッチで設けられ、前記第１状態において他方と接触する接触部と接触しない非接触部とを有する駆動装置。
13. 請求項１〜１２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、を備えるレンズ鏡筒。
14. 請求項１３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、を備えるカメラ。

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