JP2015167462A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動周波数の近傍から連結部材の固有振動モードの周波数を除去し、低騒音かつ低振動で、駆動力の大きい超音波モータを提供する。
【解決手段】高周波振動が励起される振動子と、振動子と接触し、高周波振動によって振動子が相対移動する摩擦部材と、振動子を間接的に保持し振動子と同期して移動する振動子ホルダとを有し、振動子を保持する保持部材と、保持部材に振動子が固定されている部分の移動軌跡に関して片側に１か所設けられ、保持部材と前記振動子ホルダとを連結する弾性連結部材と、振動子と摩擦部材が接触する面の法線方向及び振動子の移動方向に対して振動子を移動可能に案内し、かつ、法線方向と移動方向との双方に垂直な方向には振動子を移動不能に拘束するガイド部材とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型軽量かつ高速駆動が求められるレンズ鏡筒、特に振動、及び、騒音を嫌う動画対応レンズ鏡筒に応用される超音波モータに関する。

圧電素子の超音波振動を利用した超音波モータは小型で、高い駆動力が得られ、広い速度レンジに対応でき、低振動かつ低騒音であるという特徴を有している優れたアクチュエータである。

図６はこの超音波モータを有するリニア駆動ユニットを利用したレンズ鏡筒６００の説明のための図である。図６（ａ）はレンズ鏡筒の正面図、及び図６（ｂ）はレンズ鏡筒の一部を断面で描いた側面図である。図６（ｂ）においては、図の明確化のため、レンズ鏡筒の外枠、フォーカスレンズホルダ、フォーカスレンズホルダの案内板、及びガイド軸以外の部材は省略されている。

図６（ａ）及び図６（ｂ）において、１０１は外枠、１０２はフォーカスレンズ、１０３はフォーカスレンズホルダである。１０４は長穴１０４ａを有する案内板、１０５は丸穴１０５ａを有する案内板である。１０６は、長穴１０４ａを通りレンズ鏡筒の光軸方向に延在し、フォーカスレンズホルダ１０３を支持して光軸方向（図示の矢印Ｋの方向）に案内するガイド軸である。１０７は、丸穴１０５ａを通りレンズ鏡筒の光軸方向に延在し、フォーカスレンズホルダ１０３を支持して光軸方向に案内するガイド軸である。７００はフォーカスレンズホルダ１０３を光軸方向に駆動するリニア駆動ユニットである。図示されていない制御手段からの移動命令に従い、リニア駆動ユニット７００が所定の距離を移動することにより、フォーカスレンズ１０２及びフォーカスレンズホルダ１０３を合焦位置に到達させることができる。

図７（ａ）は、レンズ鏡筒６００の光軸方向から見たリニア駆動ユニット７００の拡大図であり、波線部は部分断面を表す。

図７（ａ）において、２０１は超音波モータ本体であり超音波振動する２つの突起２０１ｂを有する振動子、２０２は振動子２０１を保持する振動子ホルダ、２０３はリニア駆動ユニット７００を光軸方向に案内するガイド軸である。２０４は振動子の突起２０１ｂが当接し摩擦駆動する摩擦部材であるスライダー、２０５は、突起２０１ｂが当接するスライダー２０４の摩擦面２０４ａの裏面に回転摺動するローラである。２０５ａはローラ２０５を支持するローラ支持軸、２０６は振動子ホルダ２０２とローラ２０５を連結する枠体である。２０６ａは枠体２０６に取り付けられローラ支持軸２０５ａを支持するローラ支持部、２０６ｂはガイド軸２０３を貫通させてリニア駆動ユニット７００を案内するための案内板、２０７はレンズホルダ１０３と連結される駆動伝達部位である。スライダー２０４だけでは振動子の直進性が確保できないが、ガイド軸２０３と案内板２０６ｂとの案内作用により振動子２０１及び振動子ホルダ２０２はスライダー２０４の延在方向である長手方向に沿って直線的に駆動することができる。又、ローラ２０５は駆動の際の摺動抵抗を軽減するために設けられている。波線部に図示された３０１は振動子２０１の突起２０１ｂが設けられた面の裏面に貼り付けられた圧電素子、３０２は圧電素子３０１を介して振動子２０１をスライダー２０４へ押圧するばね、３０３は圧電素子３０１とばね３０２の間に設けられた加圧板である。図示されていない高周波給電手段が印加する電圧により圧電素子３０１が伸縮することによって、振動子２０１が超音波振動しスライダー２０４の延在方向に沿って摩擦駆動を行うことができる。

以上のようなリニア駆動ユニットの作用及び機能の詳細については特許文献１に開示されている。

図７（ｂ）及び図７（ｃ）はリニア駆動ユニット７００の振動子２０１と振動子ホルダ２０２の連結構造の説明のための図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＭ−Ｍ断面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＮ−Ｎ断面図である。なお、図７（ｃ）においては、図の明確化のため、振動子、振動子ホルダ、スライダー、連結部材以外の部材は省略している。

図７（ｂ）において、４０１は振動子２０１と振動子ホルダ２０２を連結する連結部材である。連結部材４０１は振動子２０１とは固定部２０１ａで溶接され、振動子ホルダ２０２とは結合部２０２ａでビス締結されている。

カメラのフォーカスレンズは動画撮影時には、結像面において許容錯乱円の範囲でフォーカスレンズを駆動方向（図示の矢印Ｑの方向）に微小に往復移動させ、ピントのズレ方向を判定する、いわゆる「ウォブリング動作」をする必要がある。ここでウォブリング動作の周期は動画撮影のフレームレートの高速化にともなって高速化し、近年では６０ｆｐｓや１２０ｆｐｓのフレームレートまで対応する必要がある。従って、連結部材４０１にはフィードバック制御に対する高い周波数特性、すなわち、高い応答性が要求されるので、振動子２０１と振動子ホルダ２０２の間から、駆動方向（図示の矢印Ｑの方向）のガタ要素や弾性変形要素を除去する必要がある。そこで、振動子２０１と振動子ホルダ２０２を連結する連結部材４０１は、少なくとも駆動方向（図示の矢印Ｑの方向）に高い剛性を確保できる板金部材が用いられ、又、結合方法には溶接やビス締結等が用いられる。

更に、連結部材４０１は以下の２つの理由から厚さが０．１ｍｍ程度の薄い板材が用いられる。なお、図面は板厚方向等の寸法を誇張して描かれている。

第一に連結部材４０１の剛性が高過ぎると振動子２０１の超音波振動が阻害され、振動方向（図示の矢印Ｒの方向）の振幅が小さくなり、駆動力が低下してしまう。結合部２０２ａから固定部２０１ａに至る連結部材４０１の曲げ剛性を十分に弱くし、振動子の振動を阻害しないことによって、超音波モータに高い駆動力を発揮させることができる。

第二にスライダー２０４の部品寸法ばらつきと組立寸法ばらつきの範囲内で振動子２０１がスライダー２０４へ追従する必要があるからである。スライダー２０４及びスライダー２０４を固定する部品は高精度に加工されるものの、部品寸法ばらつきと組立寸法ばらつきを考慮すると振動方向（図示の矢印Ｒの方向）に０．３ｍｍ程度、又は、それ以上のばらつきを許容する必要がある。連結部材４０１の板厚を０．１ｍｍ程度に設定し、振動子の振動方向（図示の矢印Ｒの方向）に必要な柔軟性を確保することによって、スライダー２０４の寸法ばらつきに追従することができる。

以上のような連結部材については特許文献２に開示されている。

特開２００１−２９２５８４号公報 特開２０１２−１６１０７号公報 特開平５−１６１３７０号公報 特開２０１２−２９５２５号公報

超音波モータを有するリニア駆動ユニットでは、振動子と振動子ホルダを連結する連結部材に対し、駆動方向には高い剛性、振動方向には柔軟性が要求される。この結果、要求を満たす連結部材として、駆動方向の寸法が数ｍｍで振動方向の寸法（板厚）が０．１ｍｍ程度の薄いプレス部材が用いられる。しかし、平板形状の連結部材は、面外の曲げ方向、面内の曲げ方向、伸縮方向、及び、ねじれ方向に非常に多くの固有振動モードを持つ梁として考えられる。このように非常に多くの固有振動モードを持つ梁を駆動ユニット内に有すると、共振により不要振動を発生し異音、特にいわゆる鳴きと呼ばれる高周波音の原因となり、従来の超音波モータの課題となっていた。

この課題についての詳細や従来提案されている対策については特許文献３及び４に開示されている。ただし、特許文献３に記載の対策では超音波モータの駆動特性が犠牲になるおそれがあり、又、特許文献４に記載の対策では、電気回路が複雑化するので、これらの対策には改良の余地があった。

本発明の請求項１に記載の超音波モータは、高周波振動が励起される振動子と、振動子と接触し、高周波振動によって振動子が相対移動する摩擦部材と、振動子を間接的に保持し振動子と同期して移動する振動子ホルダとを有し、振動子を保持する保持部材と、保持部材に振動子が固定されている部分の移動軌跡に関して片側に１か所設けられ、保持部材と前記振動子ホルダとを連結する弾性連結部材と、振動子と摩擦部材が接触する面の法線方向及び振動子の移動方向に対して振動子を移動可能に案内し、かつ、法線方向と移動方向との双方に垂直な方向には振動子を移動不能に拘束するガイド部材とを備えたことを特徴としている。

又、請求項２に記載の超音波モータは、振動子が摩擦部材と接触する領域の移動方向における最も前方の点と振動子が摩擦部材と接触する領域の移動方向における最も後方の点との略中央となる点の振動子の移動方向の位置と、弾性部材が設けられている部分の振動子の移動方向の位置がほぼ等しいことを特徴としている。

又、本発明の請求項３に記載の超音波モータは、高周波振動が励起される振動子であって、摩擦部材の摩擦面に当接し、高周波振動により摩擦部材に対して移動する振動子と、振動子を保持する保持部材と、保持部材に連結され、保持部材を介して振動子を保持し振動子と同期して移動する振動子ホルダと、振動子、保持部材及び振動子ホルダを振動子の移動方向に案内するガイド装置とを備え、ガイド装置は、摩擦部材の長手方向に延在するガイド軸と、ガイド軸を摩擦面の法線方向に移動可能に案内するガイド部とを有し、振動子の移動方向の側方の一箇所において保持部材が連結部材により振動子ホルダに連結されていることを特徴としている。

又、請求項４に記載の超音波モータは、ガイド装置は、振動子の移動方向及び摩擦部材の摩擦面の法線方向の双方に直交する方向に振動子を移動不能に案内することを特徴としている。

又、請求項５に記載の超音波モータは、連結部材は、摩擦部材の摩擦面と振動子との、移動方向における対向する当接部位端部間に配置されていることを特徴としている。

又、請求項６に記載の超音波モータは、摩擦部材の摩擦面と振動子との、移動方向における対向する当接部位端部間の略中央に配置されていることを特徴としている。

又、請求項７に記載の超音波モータは、ガイド装置のガイド部は、長穴または溝により構成されていることを特徴としている。

又、請求項８に記載の超音波モータは、保持部材と振動子ホルダは、０．２ｍｍ以下の間隔で連結部材によって連結されていることを特徴としている。

上記の手段により、フィードバック制御に対する高い周波数特性、大きな駆動力、及び、スライダーへの追従性を確保したまま、駆動周波数の近傍から連結部材の固有振動モードの周波数を除去することが容易となり、低騒音かつ低振動で、駆動力の大きい超音波モータを提供することができる。

本発明の実施例１に係る超音波モータを説明のための図である。 本発明の効果を説明するための図である。 本発明の実施例２に係る超音波モータを説明するための図である。 本発明の実施例３に係る超音波モータを説明するための図である。 本発明の実施例４に係る超音波モータを説明するための図である。 従来の超音波モータを有するリニア駆動ユニットを適用したレンズ鏡筒を説明するための図である。 従来の超音波モータの説明のための図である。

以下、発明を実施するための形態について説明する。

本発明による超音波モータを有するリニア駆動ユニットを利用したレンズ鏡筒の説明については、当該レンズ鏡筒の構造が図６（ａ）及び図６（ｂ）に示された従来例のレンズ鏡筒の構造と同様であるため説明を省略し、本発明の特徴である超音波モータの振動子と振動子ホルダの連結構造について説明する。

（実施例１）
図１は本発明の実施例１の超音波モータ１００の振動子２０１と振動子ホルダ２０２の連結構造の説明のための図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であって、従来の超音波モータを示す図７（ｂ）及び図７（ｃ）に相当する図である。図１（ａ）においては、図の明確化のためスライダーは省略されている。

図１において、１は、２つの固定部２０１ａと２つの突起２０１ｂとを有する振動子２０１を保持し支持する保持部材である。２つの突起２０１ｂは、不図示の枠体に取り付けられ、振動子２０１の移動方向である矢印Ｃの方向に延在するスライダー２０４（摩擦部材）の摩擦面２０４ａに当接している。保持部材１は、スライダー２０４の摩擦面２０４ａに平行で振動子２０１の移動方向に平行に延在する梁部としての１つの第１の梁部材と、スライダー２０４の摩擦面２０４ａに平行で振動子２０１の移動方向に垂直に延在する他の梁部としての２つの第２の梁部材とから構成されている。第１の梁部材は、振動子２０１の移動方向に対して一方の側（図１において紙面の左側）に位置付けられている。第１の梁部材及び第２の梁部材は、振動板の周囲に位置されれば直線形状には限らない。従って、第１の梁部材と第２の梁部材とは角度を有して（本実施例においては直角）互いに接続している。保持部材１は、超音波モータ１００の駆動周波数の近傍に固有振動モードの周波数が存在しない程度に十分な剛性を有する材質、及び、板厚で構成されており、第２の梁部材において振動子２０１の固定部２０１ａと溶接により固定されている。また、第２の保持部材は２つとしたが、これに限らず１つでも良い。この場合、振動子は片持ちの状態となるが同等の結果を得ることができる。

振動子２０１の突起２０１ｂを有する面の裏面には不図示の圧電素子が取り付けられており、枠体に取り付けられた不図示のばねが、当該圧電素子を介して振動子２０１をスライダー２０４へ押圧している。不図示の高周波給電手段が印加する電圧により当該圧電素子が伸縮することによって、振動子２０１に高周波振動が励起される。それにより、２つの突起２０１ｂを有する振動板２０１がスライダー２０４に対し相対移動する。

２は保持部材１の第１の梁部材と振動子ホルダ２０２を連結する弾性連結部材である。弾性連結部材２は、振動子２０１が取り付けられた保持部材１の図示の矢印Ｄの方向の自由な弾性変形（揺動）が可能となるように、ばね用の薄板板金材又は例えばポリエステルフィルム等の樹脂性のシート材で形成されている。さらに弾性連結部材２は、保持部材１の第１の梁部材とは結合部１ａで、振動子ホルダ２０２とは結合部２０２ａで結合している。本実施例ではビスで締結された例を示したが適切な結合を得ることができれば、接着、溶接、溶着等のいかなる結合方法でもよい。又、弾性連結部材２は、図示の通り、保持部材１に振動子２０１が固定されている固定部２０１ａの移動軌跡（図示の一点鎖線Ｌ）に関して片側（図１において紙面の左側）に一か所設けられている。すなわち、弾性連結部材２は、振動子２０１の移動方向に対して一方の側方（図１において紙面の左側）に位置付けられ、振動子２０１を間接的に保持して振動子２０１と同期して移動する。

３はガイド部材としてのガイド軸であって、振動子２０１の長手方向である移動方向（図示の矢印Ｃの方向）と平行に延在し、図示されていない枠体に固定されている。ガイド軸３は、保持部材１の一端を矢印Ｃの方向に貫通して摩擦面２０４ａの法線方向に長軸を有する長穴１ｂ（ガイド部）を通過している。そして、保持部材１は、図示の矢印Ｄの方向に回動自在であるが図示の矢印Ｅの方向には移動不能とされながら、図示の矢印Ｃの方向に直線的に案内される。また、本実施例においては、ガイド部を長穴としたが、これには限られない。例えば、矢印Ｃの方向に貫通して摩擦面２０４ａの法線方向に延在する溝であってもよい。本実施例においては、ガイド軸とガイド部とからガイド装置が構成されている。

ここで、図７の従来例の連結部材４０１を単純に厚くして剛性を高めた場合について説明する。図２は、連結部材４０１の固有振動モードの周波数の分布を示しており、図２（ａ）に連結部材４０１の板厚が０．１ｍｍの場合を、図２（ｂ）に連結部材４０１の板厚が０．３ｍｍの場合をそれぞれ示している。一般的に梁の全長を短く、又は、梁の断面の厚さを厚くして剛性を高くすれば梁の固有振動モードの数は減少する。このことは、図２（ａ）を見ると連結部材４０１の板厚が０．１ｍｍの場合は固有振動モードの周波数の分布が密であり、図２（ｂ）を見ると連結部材４０１の板厚が０．３ｍｍの場合は固有振動モードの周波数の分布が図２（ａ）よりも疎であることからも確認できる。

例えば超音波モータの駆動周波数が９２ｋＨｚ前後とすると連結部材４０１の板厚が０．１ｍｍの場合は図示の範囲Ｆにおいて、連結部材４０１が駆動周波数と共振する可能性が高い。この共振が、分数調波振動等により低周波領域に不要な振動を励起した場合には、振動や騒音の原因、又は、振動子２０１の振動を阻害し駆動力を低下させる原因ともなる。これに対して、連結部材４０１の板厚が０．３ｍｍの場合は固有振動モードの周波数の分布が連結部材４０１の板厚が０．１ｍｍの場合と比較して疎になり、駆動周波数である９２ｋＨｚの近傍（図示の範囲Ｇ）から連結部材４０１の固有振動モードの周波数を除去できていることが解る。しかし、このように単純に連結部材の梁としての剛性を高くすると、振動方向の柔軟性が損なわれ、前述の通り、振動を阻害し駆動力が低下する、又は、スライダー２０４の寸法ばらつきが生じた時のスライダー２０４への追従性を損なう結果となる。

このように、駆動力やスライダーへの追従性を確保するために単純な平板状の連結部材を用いると、振動方向の柔軟性を維持しつつ駆動周波数の近傍から連結部材の固有振動モードの周波数を除去できず、連結部材の共振が誘発されてしまうことがある。その結果、振動や騒音、又は、駆動力の低下が生じる場合がある。すなわち、単純な平板状の連結部材では、振動や騒音の低減と、駆動力やスライダーへの追従性の両立が困難であるといえる。

そこで、本発明の実施例１においては、保持部材１は固有振動モードの周波数が存在しない程度に十分な剛性を有しており、かつ、弾性連結部材２の腕の長さ、すなわち、図示の保持部材１と振動子ホルダとの隙間Ｂ（図では隙間Ｂは誇張して描かれている。）は０．２ｍｍ程度又は０．２ｍｍ以下に設定されている。更に、弾性連結部材２は保持部材１が振動子２０１を保持する部分の移動軌跡に関して片側に１か所設けられている。このため、以下の２つの効果が得られる。

第一の効果として、弾性連結部材２の梁としての腕の長さ（保持部材１と振動子ホルダ２０２との間の間隔Ｂ）は０．２ｍｍ又は０．２ｍｍ以下であって、非常に短いので、引張変形、圧縮変形、及び、座屈変形はほとんど無視することができる。従って、弾性連結部材２とガイド軸３の作用によって、振動子１を全体として、図示の矢印Ｄの方向に回動自在に、かつ、図示の矢印Ｅの方向に移動不能に拘束しながら、図示の矢印Ｃの方向に直線的に移動可能に案内することができる。すなわち、振動子１は弾性連結部材２の周り矢印Ｄの方向に揺動自在であって、かつ、振動子２０１の移動方向（矢印Ｃの方向）とスライダー２０４の摩擦面２０４ａの法線方向との双方に垂直な方向には移動不可に拘束されている。この結果、振動子１の振動を阻害せず、かつ振動方向（図示の矢印Ｄの方向）の柔軟性を損なわない状態が実現できる。

第二の効果として、弾性連結部材２の梁としての腕の長さ（保持部材１と振動子ホルダ２０２との間の間隔Ｂ）は０．２ｍｍ又は０．２ｍｍ以下であって、非常に短いので、弾性連結部材２の固有振動モードの数を減少させることができる。従って、駆動周波数の近傍から連結部材の固有振動モードの周波数を除去することが容易となる。その結果、分数調波振動等により低周波領域に不要な振動を励起することなく、振動や騒音が発生しない状態が実現できる。

この２つの効果により、スライダー２０４への追従性を確保したまま、駆動周波数の近傍から連結部材の固有振動モードの周波数を除去することが容易となり、低騒音かつ低振動で、駆動力の大きい超音波モータを提供することができる。

（実施例２）
実施例１の超音波モータ１００において、弾性連結部材２による保持部材１及び振動子ホルダ２０２の結合方法は別の態様も考えられる。

図３はその一例であって、本発明の実施例２である超音波モータ２００の振動子２０１と振動子ホルダ２０２の連結構造の説明のための図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）はＨ−Ｈ断面図であって、従来の超音波モータを示す図７（ｂ）及び図７（ｃ）に相当する図である。図３（ａ）においては、図の明確化のためスライダーは省略されている。

超音波モータ１００と比較し、超音波モータ２００は弾性連結部材１２が保持部材１と振動子ホルダ２０２に対してインサート成型等で埋め込まれている例である。このような構成としても、前述の第一と第二の効果が得られるので、スライダー２０４への追従性を確保したまま、駆動周波数の近傍から連結部材の固有振動モードの周波数を除去することが容易となり、低騒音かつ低振動で、駆動力の大きい超音波モータを提供することができる。

（実施例３）
図４は本発明の実施例３である超音波モータ３００の振動子２０１と振動子ホルダ２０２の連結構造の説明のための図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩ−Ｉ断面図であって、従来の超音波モータを示す図７（ｂ）及び図７（ｃ）に相当する図である。図４（ａ）においては、図の明確化のためスライダーは省略されている。

図４において、実施例１及び実施例２と異なる構成は、アーム部材２１ａが保持部材２１に設けられていることである。アーム部材２１ａは、ガイド軸２３が矢印Ｃの方向に貫通するための長孔２１ｂを有し、ガイド軸２３及び長孔２１ｂの配置位置も実施例１及び実施例２と異なる。アーム部材２１ａは、振動子ホルダ２０２と接触せずに、振動子２０１の移動方向と直交する方向に延出している。長穴２１ｂの構造は実施例１の長穴１ｂの構造と同様である。ガイド軸２３の位置は、ガイド軸３とは異なり、弾性連結部材１２が存在する側であるものの、保持部材２１を図示の矢印Ｄの方向に回動自在に、かつ、図示の矢印Ｅの方向に移動不能に拘束しながら、図示の矢印Ｃの方向に直線的に案内することができる。このような構成としても、前述の第一と第二の効果が得られるので、スライダー２０４への追従性を確保したまま、駆動周波数の近傍から連結部材２１の固有振動モードの周波数を除去することが容易となり、低騒音かつ低振動で、駆動力の大きい超音波モータを提供することができる。なお、本実施例においては、実施例２の弾性連結部材１２と同じ構造を有しインサート成型された弾性連結部材２２を適用しているが、実施例１の弾性連結部材２と同じ構造のものを適用してもよい。また、ガイド軸２３を実施例１を同様な配置とした場合においても、アーム部材２１ａは、図４（ａ）とは反対の方向に向って延出させることで同様の効果が得られる。

（実施例４）
図５は本発明の実施例４である超音波モータ４００の振動子２０１と振動子ホルダ２０２の連結構造の説明のための図である。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＪ−Ｊ断面図であって、従来の超音波モータを示す図７（ｂ）及び図７（ｃ）に相当する図である。図５（ａ）においては、図の明確化のためスライダーは省略されている。

図５において、実施例１と異なる構成は、弾性連結部材３２の位置が振動板２０１の移動方向である矢印Ｃの方向に対して中央からずれた位置に配置されている点である。

前述の通りスライダー２０４の部品寸法ばらつきと組立寸法ばらつきの範囲内で振動子２０１がスライダー２０４へ追従する必要があるため、振動子２０１の振動方向（図示の矢印Ｄの方向）に必要な柔軟性を確保するために、図１及び図５ではそれぞれ、弾性連結部材２及び弾性連結部材３２が設けられている。図１に示した実施例１においては、振動子２０１の突起２０１ｂが摩擦部材としてのスライダー２０４と当接する領域の移動方向について対向して最も離間する前方の位置Ｐ１の点と最も後方の位置Ｐ２の二点（当接部位端部間）の略中央となる位置Ｐ３の前記振動子２０１の移動方向の位置と、弾性連結部材２が設けられている部分の振動子２０１の移動方向の位置Ｐ４がほぼ等しい。すなわち、位置Ｐ３から振動子２０１の移動方向に垂直でありスライダー２０４の摩擦面２０４ａに平行な直線上に弾性連結部材２が存在する。振動子２０１のスライダー２０４への追従性を考慮すると、図１のような弾性連結部材２の構成が最も適切であるといえる。

しかし、図５の超音波モータ４００の弾性連結部材３２のように、超音波モータ１００の構成に対し位置Ｐ３と位置Ｐ４がずれた位置であっても、スライダー２０４への追従性が確保される範囲であって、振動子２０１の振動を阻害しない範囲ならば、自由な位置に設けることができる。このような構成としても、前述の第一と第二の効果が得られるので、スライダー２０４への追従性を確保したまま、駆動周波数の近傍から連結部材の固有振動モードの周波数を除去することが容易となり、低騒音かつ低振動で、駆動力の大きい超音波モータを提供することができる。なお、本実施例においては、実施例１の弾性連結部材１と同じ構造を有する弾性連結部材３２を適用しているが、実施例２の弾性連結部材１２と同じ構造を有しインサート成型されたものを適用してもよい。

本発明は、小型軽量かつ高速駆動が求められるレンズ鏡筒、特に振動、騒音を嫌う動画対応レンズ鏡筒等に利用可能である。

１ 保持部材
１ｂ 長穴
２ 弾性連結部材
３ ガイド軸
２１ａ アーム部材
２１ｂ 長穴
２０１ 振動子
２０１ａ 固定部
２０２ 振動子ホルダ
２０４ スライダー
２０４ａ 摩擦面

Claims (8)

1. 高周波振動が励起される振動子と、
   前記振動子と接触し、前記高周波振動によって前記振動子が相対移動する摩擦部材と、
   前記振動子を間接的に保持し前記振動子と同期して移動する振動子ホルダと、
   を有し
   前記振動子を保持する保持部材と、
   前記保持部材に前記振動子が固定されている部分の移動軌跡に関して片側に一か所設けられ、前記保持部材と前記振動子ホルダとを連結する弾性連結部材と、
   前記振動子と前記摩擦部材が接触する面の法線方向及び振動子の移動方向に対して前記振動子を移動可能に案内し、かつ、前記法線方向と前記移動方向との双方に垂直な方向には前記振動子を移動不能に拘束するガイド部材と、
   を備えたことを特徴とする超音波モータ。
2. 前記振動子が前記摩擦部材と接触する領域の前記移動方向における最も前方の点と前記振動子が前記摩擦部材と接触する領域の前記移動方向における最も後方の点との略中央となる点の前記振動子の前記移動方向の位置と、
   前記弾性連結部材が設けられている部分の前記振動子の前記移動方向の位置がほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。
3. 高周波振動が励起される振動子であって、摩擦部材の摩擦面に当接し、前記高周波振動により前記摩擦部材に対して移動する振動子と、
   前記振動子を保持する保持部材と、
   前記保持部材に連結され、前記保持部材を介して前記振動子を保持し前記振動子と同期して移動する振動子ホルダと、
   前記振動子、前記保持部材及び前記振動子ホルダを前記振動子の移動方向に案内するガイド装置と、
   を備え、
   前記ガイド装置は、前記摩擦部材の長手方向に延在するガイド軸と、前記ガイド軸を前記摩擦面の法線方向に移動可能に案内するガイド部とを有し、
   前記振動子の前記移動方向の側方の一か所において前記保持部材が連結部材により前記振動子ホルダに連結されていることを特徴とする超音波モータ。
4. 前記ガイド装置は、前記振動子の前記移動方向及び前記摩擦部材の前記摩擦面の法線方向の双方に直交する方向に前記振動子を移動不能に案内することを特徴とする請求項３に記載の超音波モータ。
5. 前記連結部材は、前記摩擦部材の前記摩擦面と前記振動子との、前記移動方向における対向する当接部位端部間に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の超音波モータ。
6. 前記連結部材は、前記摩擦部材の前記摩擦面と前記振動子との、前記移動方向における対向する当接部位端部間の略中央に配置されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の超音波モータ。
7. 前記ガイド装置のガイド部は、長穴または溝により構成されていることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の超音波モータ。
8. 前記保持部材と前記振動子ホルダは、０．２ｍｍ以下の間隔で前記連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載の超音波モータ。

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