JP2016140141A - 振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置 - Google Patents

振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2016140141A
JP2016140141A JP2015012288A JP2015012288A JP2016140141A JP 2016140141 A JP2016140141 A JP 2016140141A JP 2015012288 A JP2015012288 A JP 2015012288A JP 2015012288 A JP2015012288 A JP 2015012288A JP 2016140141 A JP2016140141 A JP 2016140141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
friction
driven body
protrusion
vibrating body
vibration type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015012288A
Other languages
English (en)
Inventor
荒木 康之
Yasuyuki Araki
康之 荒木
関 裕之
Hiroyuki Seki
裕之 関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2015012288A priority Critical patent/JP2016140141A/ja
Publication of JP2016140141A publication Critical patent/JP2016140141A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)

Abstract

【課題】省スペース化とローコスト化を両立させ、振動体の駆動停止時に振動体と被駆動体との間で大きな摩擦保持力を生じさせることができる振動型駆動装置を提供する。
【解決手段】弾性体132の一方の面に圧電素子135が接合され、他方の面に突起部138が設けられた振動体100が保持部材140に固定され、保持部材140が回転可能に環状基台150に配置され、突起部138に被駆動体200を加圧接触させた振動型駆動装置において、被駆動体200に、第1摩擦部202と、第1摩擦部202よりも摩擦係数の大きい第2摩擦部204とを設ける。振動体100は、圧電素子135に所定の信号が印加されることで保持部材140と一体的に回転し、突起部138が第1摩擦部202と接触した状態と第2摩擦部204と接触した状態との間で遷移する。
【選択図】図5

Description

本発明は、振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置に関する。
弾性体に電気−機械エネルギ変換素子を接合してなる振動体に被駆動体を加圧接触させ、電気−機械エネルギ変換素子に交流信号を印加して振動体に所定の振動を励起させることにより、振動体と被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置が知られている。
振動型駆動装置には様々な構造のものが提案されており、例えば、撮像装置のレンズ鏡筒を回転駆動させる振動型駆動装置や、レンズを光軸方向に移動させる振動型駆動装置についても、多数の構成が提案されている。一例として、省スペース化とローコスト化の両立が可能で、レンズ鏡筒等の寸法や形状に対する設計自由度が大きい構成として、複数の振動体を組み合わせた構造を有する振動型駆動装置が提案されている。
例えば、特許文献1には、円環形状の支持台に、駆動方向が円環の接線方向となるように複数の振動体を等間隔に配置し、配置した複数の振動体に円環形状の被駆動体を加圧接触させて被駆動体を回転駆動する振動型駆動装置が提案されている。
ところで、振動型駆動装置では、振動体の駆動停止時には、摩擦力によって振動体と被駆動体との位置関係が保持される。以下の説明では、振動体の駆動停止時に振動体と被駆動体との位置関係を維持するための摩擦力を摩擦保持力と称呼することとする。
振動体が停止してから長時間が経過した場合や振動体が高湿度環境下にある場合には、振動体と被駆動体との間の摩擦保持力が低下し、被駆動体に外力が加わったときに、振動体と被駆動体と相対的に動いてしまうことがある。そこで、この問題に対する対策が種々に講じられている。
例えば、特許文献2に記載された振動型駆動装置では、被駆動体の摺動面は第1摩擦部と第2摩擦部を備えており、第2摩擦部は第1摩擦部よりも摩擦係数の変化率が小さい構成となっている。そして、被駆動体を駆動するときには第1摩擦部と振動体とが接触し、一方、被駆動体を停止させるときには、駆動停止から所定時間の経過後或いは指令信号に応じて、振動体を第2摩擦部と接触した状態へと遷移させている。
特開2012−5309号公報 特開2013−255310号公報
上記特許文献2に記載された発明では、駆動停止時に振動体を移動させるために、外部のアクチュエータを使用するか、或いは、平面を多自由度に相対移動できる多自由度振動体を使用する必要がある。しかし、外部のアクチュエータを使用した場合には、部品点数が増えることによってコストが高くなってしまう。また、既存の多自由度振動体は、特許文献1に記載された振動体と比較してサイズが大きく、そのため、適用可能な装置が限定されてしまい、特に、振動型駆動装置の小型化が要求される装置には適さない。
本発明は、振動型駆動装置について、省スペース化とローコスト化を両立させることができ、振動体の駆動停止時に振動体と被駆動体との間に大きな摩擦保持力を生じさせることができる技術を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、電気−機械エネルギ変換素子と、第1の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記第1の面と反対側の第2の面に突起部が設けられた弾性体とを有する振動体を備え、前記突起部に被駆動体を加圧接触させ、前記突起部に楕円運動を生じさせることによって前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置であって、前記振動体を保持する保持部材と、前記振動体と前記被駆動体との摺動面と平行な面内で前記保持部材を回転可能に支持する支持手段と、を備え、前記被駆動体は、第1摩擦部と、前記第1摩擦部よりも摩擦係数の大きい第2摩擦部と、を有し、前記振動体は、前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の信号が印加されることで前記保持部材と一体的に回転することにより、前記突起部が前記第1摩擦部と接触した状態と前記第2摩擦部と接触した状態との間で遷移可能であることを特徴とする振動型駆動装置である。
本発明によれば、省スペース化とローコスト化を両立させることができると共に、振動体と被駆動体との間で大きな摩擦保持力を生じさせることができる振動型駆動装置を実現することができる。
本発明の実施形態に係る振動型駆動装置に用いられる振動体の概略構造を示す図である。 図1の振動体に励振される振動モードを説明する図である。 本発明の第1実施形態に係る振動型駆動装置における振動体の周辺構造を示す斜視図、平面図及び部分側面図である。 本発明の第1実施形態に係る振動型駆動装置に用いられる被駆動体の裏面図である。 図4の被駆動体に対する図3の振動体の突起部の接触位置を、被駆動体の回転駆動時と回転駆動停止時とで模式的に示す図である。 図1の振動体を回転させるために振動体に励振される2つの振動モードを説明する図である。 図1の振動体に図6に示す2つの振動モードが励振されたときの、振動体の突起部の動きを説明する図である。 図1の振動体に図6の振動モードの振動を励振させるための第1の構成例、第2の構成例及び第3の構成例を示す図である。 本発明の第1実施形態に係る振動型駆動装置を備える撮像装置の概略構成を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体の構造と、被駆動体に外力が作用したときに振動体に作用する力を模式的に示す図である。 本発明の第3実施形態に係る振動型駆動装置を構成する振動体の周辺構造を示す図である。 本発明の第4実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体の概略構成と、振動体の周辺構造を示す図である。 本発明の第4実施形態に係る振動型駆動装置において、被駆動体の回転停止時における振動体の周辺構造を示す斜視図及び上面図である。 本発明の第5実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体と振動体の位置関係を簡略化して示す裏面図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1(a)は、本発明の実施形態に係る振動型駆動装置に用いられる振動体100の概略構成を示す斜視図である。なお、振動体100は、後述の第2乃至第5実施形態に係る振動型駆動装置にも、共通して用いられる。
振動体100は、平板状の弾性体132と、弾性体132の板厚方向と直交する第1の面に接合(接着)された平板状の電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子135と、弾性体132の第1の面と対向する第2の面から板厚方向に突出する2つの突起部138を備える。ここで、図1(a)に示すように、弾性体132の板厚方向(突起部138の先端面と直交する方向)をZ方向、2つの突起部138を結ぶ方向をX方向、X方向とZ方向の両方向と直交する方向をY方向とした3次元直交座標系を設定する。適宜、以下の説明に、X方向、Y方向及びZ方向を用いる。
図1(b)は、突起部138の概略構造を示す断面図である。2つの突起部138は、金属からなる平板状の弾性体132に対してプレス加工等を施すことによって、弾性体132と一体的に成形されている。但し、これに限定されず、弾性体132の上面にレーザー溶接等により突起部138を接合してもよい。2つの突起部138は、加工精度等を考慮して、実質的に同じであるとみなすことができる形状を有していればよい。
突起部138は、不図示の被駆動体との接触面137を有する接触部136と、圧電素子135側の反対側に突出した立壁部134と、立壁部134と接触部136とを連結する連結部131とを有する。立壁部134は、ここでは、円筒形状としているが、これに限定されるものではない。立壁部134は、突起部138の全周に渡って連続しているため、突起部138は、X−Y面内方向に対して剛性が大きい。よって、突起部138が駆動時に被駆動体からX方向の反力を受けても、突起部138の変形は小さく抑えられる。なお、接触部136を連結部131の上面側に突出させることで、連結部131と被駆動体との間には隙間が形成される。これにより、被駆動体と連結部131との接触が防止される。
図1(c)は、突起部138の部分断面図である。接触部136を圧電素子135側へ加圧すると、立壁部134と連結部131の境界部を支点として接触部136と連結部131とが変形する。図1(c)には、この変形後の接触部136と連結部131の状態が破線で示されている。振動体100では、連結部131の厚さを減じることによってZ方向の剛性が小さくなるように設計されており、これにより、突起部138が弾性体132に対してZ方向のバネ性を有する構造となっている。接触部136も加圧を受けると、屈曲変形するバネ性を有する。
突起部138の剛性が大きいと、不図示の被駆動体と接触する際に、互いに叩きあう音が発生してしまう。逆に、突起部138の剛性が小さいと、不図示の被駆動体を摩擦駆動する際に変形が生じてしまい、駆動効率が低下してする。そこで、振動体100の駆動時に異音を発生させることなく、且つ、駆動効率を低下させないように、接触部136と連結部131の厚さは、適切な値に設定される。
振動体100の励振は、電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子135に取り付けられた不図示のフレキシブルプリント基板(FPC)を介して、振動体100に2つの曲げ振動モードの振動を励振させる交流電圧(第1の駆動信号)を圧電素子135に印加することによって行われる。図2(a)は、振動体100に励振される第1の振動モード(以下「モードA」と称呼する)を説明する図である。図2(b)は、振動体100に励振される第2の振動モード(以下「モードB」と称呼する)を説明する図である。なお、図2では、突起部138を簡略化して、直方体で図示している。
図2(a)に示すモードAの振動は、2つの突起部138を結ぶ方向であるX方向と平行に振動体100に2つの節線が現れる一次の面外曲げ振動モードである。図2(b)に示すモードBの振動は、2つの突起部138を結ぶ方向と弾性体132の板厚方向の両方向と直交する方向であるY方向と平行に振動体100に3つの節線が現れる二次の面外曲げ振動モードである。突起部138は、モードAの振動において振動の腹となる位置の近傍、且つ、モードBの振動において振動の節となる位置の近傍に配置されている。そのため、突起部138の先端面は、モードBの振動の節を支点として振り子運動を行ってX方向に往復運動すると共に、モードAの振動によってZ方向に往復運動する。
よって、モードA,Bの振動位相差が±π/2近傍となるように同時に励振して重ね合わせることで、突起部138の先端面にX−Z面内での楕円運動を生じさせることができる。突起部138と不図示の被駆動体との間には加圧接触による摩擦力が働いているため、突起部138の楕円運動によって、被駆動体を振動体100に対して相対的にX方向に駆動する駆動力(推力)を発生させることができる。
上述した振動体100を備える振動型駆動装置の第1実施形態について、図3乃至図5を参照して説明する。図3は、第1実施形態に係る振動型駆動装置における振動体100の周辺構造を示す図であり、図3(a)は斜視図、図3(b)は平面図、図3(c)は部分側面図である。また、図4は、第1実施形態に係る振動型駆動装置に用いられる被駆動体200の裏面図である。
振動体100は、保持部材140に取り付けられる。保持部材140は、極力、振動体100に生じさせる振動を抑制しないように、振動体100を保持する必要がある。そのため、振動体100は、振動体100の駆動方向(X方向)側の端部であって、弾性体132においてモードAの振動の節部となる部位からX方向に延伸された支持部130を備える。そして、支持部130のうちモードA,Bの両振動の節となる部分が、保持部材140に固定される。保持部材140は、このようにして振動体100を固定するために、側面視(図3(c))において凹形状を有しており、底面壁に対して突出した2カ所の立壁の上面で支持部130を保持している。
保持部材140は、ピン145を介して環状基台150に取り付けられる。保持部材140の底壁において環状基台150と対向する面の中央部には、不図示の穴部が設けられている。一方、保持部材140を支持する環状基台150には、ラジアル方向の中央部において周方向に等間隔で3カ所に、ピン145が設けられている。保持部材140の底面壁に設けられた穴部にピン145が挿入される。これにより、保持部材140は、ピン145を回転軸として、ピン145のスラスト方向(環状基台150の厚さ方向)と直交する面内で回転可能な状態で、ピン145を介して環状基台150に取り付けられる。つまり、ピン145及び環状基台150は、保持部材140を、振動体100と被駆動体200との摺動面と平行な面内で回転可能に支持する支持手段としての役割を担う。
図4に示すように、被駆動体200は、環状の形状を有する。被駆動体200をそのラジアル方向と直交する方向である厚さ方向から見たときに環状基台150と重複するように配置され、振動体100の突起部138の接触面137と被駆動体200の裏面とが、不図示の加圧手段により加圧接触する。つまり、被駆動体200では、裏面が振動体100に対する摺動面となる。ここで、前述の通り、振動体100はピン145のスラスト方向と直交する面内で回転可能であり、よって、振動体100は、被駆動体200との摺動面内で回転可能である。
被駆動体200の摺動面は、表面状態が互いに異なる第1摩擦部202と、第2摩擦部204とを有する。第1摩擦部202と第2摩擦部204は共に円環状であり、内周側と外周側にそれぞれ設けられた第2摩擦部204の間に、第1摩擦部202が挟まれて設けられている。
第1摩擦部202は、第2摩擦部204よりも耐摩耗性が高く、例えば、ステンレス材を窒化処理してなる窒化面からなる。第2摩擦部204は、第1摩擦部202よりも摩擦係数の経時的な変化率が小さく、高湿度環境下や長期放置後でも摩擦係数の値が所定の値以上に維持されるという材料からなる。したがって、長期放置後や高湿度環境下では、振動体100の突起部138を第2摩擦部204に加圧接触させた状態に保持することで、振動体100との摩擦保持力を必要な値以上に維持することができる。
第2摩擦部204は、例えば、母体材料中に、突起部138の摺動面である接触面137に対する耐摩耗性が母体材料よりも高い材料からなる微小な凸部が不規則に設けられた組織を有する。例えば、第2摩擦部204には、金属母材中に粒子を分散させた粒子分散複合材料を用いることができ、具体例として、無電解ニッケル(NiP)−SiC粒子複合材料を用いることができる。なお、第2摩擦部204は、その表面を荒らし、第1摩擦部202より表面粗さを大きくすることによって形成することもできる。
被駆動体200の駆動方法について、図5を参照して説明する。図5は、被駆動体200に対する振動体100の突起部138の接触位置を模式的に示す図である。図5(a)は、被駆動体200の回転駆動時における振動体100の突起部138の被駆動体200に対する接触位置を模式的に示す図である。図5(b)は、被駆動体200の回転停止時(振動体100の駆動停止時)における振動体100の配置状態を示す図である。図5(c)は、被駆動体200の回転停止時における振動体100の突起部138の被駆動体200に対する接触位置を模式的に示す図である。図5(a),(c)には、被駆動体200に対する突起部138の位置Pが黒点で示されている。
被駆動体200の回転駆動は、図5(a)に示されるように、振動体100の突起部138が被駆動体200の第1摩擦部202と接触した状態で行われる。一方、大きな摩擦保持力の維持が求められる場合や被駆動体200の回転停止時には、振動体100を図5(b)に示すように、振動体100を回転させた状態で維持する。これにより、図5(c)に示すように、被駆動体200に対して突起部138は第2摩擦部204と接触した状態となる。なお、図5(b),(c)では、全ての振動体100を回転させているが、一部の振動体100を回転させるようにしてもよい。
振動体100を図3(b)の状態と図5(b)の状態との間で遷移させる方法について、図6を参照して説明する。本実施形態では、振動体100が、圧電素子135に所定の信号が印加されることで、突起部138が被駆動体200の第1摩擦部202と接触した状態と第2摩擦部204と接触した状態との間で遷移可能に構成されている。
図6は、ピン145を回転軸として振動体100を回転させるために振動体100に励振される2つの振動モードを説明する図である。図6(a),(b)に示す第3の振動モードであるモードCの振動モードと図6(c),(d)に示す第4の振動モードであるモードDの振動モードは共に、図2を参照して説明した面外曲げ振動モードであるモードA,Bよりも高次の曲げ振動モードである。
振動体100の突起部138は、モードCの振動の節となる位置の近傍に配置されている。そのため、モードCの振動によって、突起部138の先端面は、振動の節を支点として振り子運動を行い、Y方向(X方向(被駆動体200の駆動方向)及びZ方向(突起部138の突出方向)の両方向と直交する方向))に往復運動する。
また、振動体100の突起部138は、モードDの振動の腹となる位置の近傍に配置されている。そのため、モードDの振動によって、突起部138の先端面は、Z方向(突起部138の先端面と直交する方向)に往復運動する。このとき、振動体100の2つの突起部138には180°の位相差があり、2つの突起部138の一方がZ方向の正の向き(被駆動体200側)に動いたときに、他方はZ方向の負の向き(圧電素子135側)に動く。振動体100の形状は、モードC,Dの共振周波数が等しくなるように設計される。よって、圧電素子135にモードC,Dの共振周波数の信号(第2の駆動信号)モードC,Dの振動を振動体100に同時に励振させて振動を重ね合わせることにより、突起部138の先端面をYZ面内(振動体100と被駆動体200との相対的な移動方向と直交する面内)で楕円運動させることができる。なお、モードC,Dの共振周波数が等しくなるとは、一致する場合のみでなく、近接している場合を含む。
図7(a),(b)は、振動体100にモードC,Dの振動が励振されたときの2つの突起部138のYZ面における姿勢の変化を模式的に示す図である。なお、図7(a),(b)では、振動体100の2つの突起部138の一方を突起部138a、他方を突起部138bと示している。また、図7(a),(b)中の0(ゼロ)は、Y方向での座標位置を示している。図7(c)は、突起部138aの先端面の楕円運動を説明する図である。図7(d)は、突起部138bの先端面の楕円運動を説明する図である。
振動体100では、モードC,Dの振動が重ね合わさることにより、図7(a),(b)に示されるように、突起部138a,138bはそれぞれ、時間の経過に伴って先端面の傾きを変化させながら、Z方向での位置が変化する。このとき、図7(c),(d)に示されるように、YZ面内における突起部138aの先端面の楕円運動と突起部138bの先端面の楕円運動は、向きが逆になる。こうしてY方向において逆向きの2つの力が交互に被駆動体200に加わることで、被駆動体200は回転せず、偶力によって振動体100が保持部材140と一体的に回転する。
振動体100にモードC,Dの振動を励振させるための構成例について、図8を参照して説明する。図8(a),(b),(c)はそれぞれ、振動体100にモードC,Dの振動を励振させるための第1の構成例、第2の構成例及び第3の構成例を示す図である。なお、図8(b),(c)では、弾性体132の図示を省略している。図8(a)〜(c)に示すX方向とY方向は、図1のX方向とY方向と同じである。
図8(a)は、振動体100の第1の構成例に係る、弾性体132と圧電素子135との位置関係を示す図である。振動体100の第1の構成例では、圧電素子135と弾性体132とは、X方向と平行な弾性体132の中心軸L1と圧電素子135の中心軸L2とがY方向での位置がずれるように接合されている。また、振動体100の第1の構成例では、圧電素子135と弾性体132とは、Y方向と平行な弾性体132の中心軸L3aと圧電素子135の中心軸L3bのX方向での位置が一致するように接合されている。
圧電素子135の駆動領域は2つの領域に分割されており、各領域にパターン電極A1,B1が電気的に独立して形成されている。なお、圧電素子135の弾性体132側の面(接合側の面)には、不図示の全面電極が、パターン電極A1,B1に対する共通電極として形成されている。また、圧電素子135には、全面電極とパターン電極A1,B1との間に所定の電圧を印加することによって、圧電素子135の厚さ方向に分極処理が行われている。
パターン電極A1,B1は、圧電素子135の中心軸L2についてY方向に対称に、且つ、圧電素子135の中心軸L3bについてX方向に対称に配置される。こうして圧電素子135と弾性体132が接合された状態でパターン電極A1,B1に同位相又は同位相に近い信号を入力すると、中心軸L2に対してY方向での位相が異なるモードCの振動を励振することができる。なお、モードDの振動のみを励振させる場合には図8(a)の構成は必要ないが、図8(a)の構成とすることで、共振を利用してモードDの振動も励振させることができる。
図8(b)は、振動体100の第2の構成例に係る、圧電素子135の電極パターンを示す図である。図8(b)には不図示であるが、弾性体132の中心軸L1と圧電素子135の中心軸L2とが一致するように、且つ、弾性体132の中心軸L3aと圧電素子135の中心軸L3bとが一致するように、圧電素子135は弾性体132に接合されている。
振動体100の第2の構成例では、圧電素子135の中心軸L2に対してY方向でのパターン電極A2,B2それぞれの面積比率を異ならせている。これにより、圧電素子135の中心軸L2と弾性体132の中心軸L1とを一致させていても、図8(a)の場合と同様の原理により、モードC,Dの振動を同時に励振させることができる。
図8(c)は、振動体100の第3の構成例に係る、圧電素子135の電極パターンを示す図である。図8(c)には不図示であるが、弾性体132の中心軸L1と圧電素子135の中心軸L2とが一致するように、且つ、弾性体132の中心軸L3aと圧電素子135の中心軸L3bとが一致するように、圧電素子135は弾性体132に接合されている。
振動体100の第3の構成例では、圧電素子135には、4つパターン電極A3,B3,C3,D3が形成されている。パターン電極A3,B3は、モードA,Bの振動を励振するために用いられる。パターン電極C3,D3は、圧電素子135の一方の対角近傍に設けられており、パターン電極C3,D3のそれぞれに位相を180°ずらした電圧を印加することにより、モードC,Dの振動を同時に励振させることができる。
次に、振動体100に対するモードA,Bでの駆動とモードC,Dでの駆動の制御方法について、振動体100を撮像装置に適用した場合を例に説明する。そこで、先ず、振動体100及び被駆動体200を有する振動型駆動装置を備える撮像装置の概略構成について、図9を参照して説明する。
図9(a)は、撮像装置700の概略構成を示す上面図である。撮像装置700は、撮像素子710及び電源ボタン720を搭載したカメラ本体730を備える。また、撮像装置700は、第1レンズ群(不図示)、第2レンズ群320、第3レンズ群(不図示)、第4レンズ群340、振動型駆動装置620,640を備えるレンズ鏡筒740を備える。レンズ鏡筒740は、交換レンズとして取り換え可能であり、撮影対象に合わせて適したレンズ鏡筒740をカメラ本体730に取り付けることができる。撮像装置700では、2つの振動型駆動装置620,640によってそれぞれ、第2レンズ群320,第4レンズ群340の駆動が行われる。第2レンズ群320と第4レンズ群340はそれぞれ、例えば、ズームレンズとフォーカスレンズである。
振動型駆動装置620,640として、図1乃至図8を参照して説明した振動型駆動装置が用いられる。即ち、上述の、環状基台150にピン145を介して保持部材140が回転可能に取り付けられ、保持部材140に固定された振動体100に被駆動体200が加圧接触した構造を有し、モードA,B,C,Dの振動の励振が可能な振動型駆動装置が用いられる。
図9(b)は、撮像装置700の概略構造を示すブロック図である。第1レンズ群310、第2レンズ群320、第3レンズ群330、第4レンズ群340及び光量調節ユニット350が、レンズ鏡筒740内部の光軸上の所定位置に配置される。第1レンズ群310〜第4レンズ群340と光量調節ユニット350とを通過した光は、光電変換素子であるCMOSセンサやCCDセンサ等の撮像素子710に結像する。撮像素子710は、光学像を電気信号に変換して出力し、その出力は、カメラ処理回路750へ送られる。
カメラ処理回路750は、撮像素子710からの出力信号に対して増幅やガンマ補正等を施す。カメラ処理回路750は、AEゲート755を介してCPU790に接続されると共に、AFゲート760とAF信号処理回路765とを介してCPU790に接続されている。カメラ処理回路750において所定の処理が施された映像信号は、AEゲート755と、AFゲート760及びAF信号処理回路765を通じてCPU790へ送られる。なお、AF信号処理回路765は、映像信号の高周波成分を抽出して、オートフォーカス(AF)のための評価値信号を生成し、生成した評価値をCPU790へ供給する。
CPU790は、撮像装置700の全体的な動作を制御する制御回路であり、取得した映像信号から、露出決定やピント合わせのための制御信号を生成する。CPU790は、決定した露出と適切なフォーカス状態が得られるように、振動型駆動装置620,640及びメータ630の駆動を制御することによって、第2レンズ群320、第4レンズ群340及び光量調節ユニット350の光軸方向位置を調整する。CPU790による制御下において、振動型駆動装置620は第2レンズ群320を光軸方向に移動させ、振動型駆動装置640は第4レンズ群340を光軸方向に移動させ、光量調節ユニット350はメータ630により駆動制御される。
振動型駆動装置620により駆動される第2レンズ群320の光軸方向位置は第1リニアエンコーダ770により検出され、検出結果がCPU790に通知されることで、振動型駆動装置620の駆動にフィードバックされる。同様に、振動型駆動装置640により駆動される第4レンズ群340の光軸方向位置は第2リニアエンコーダ775により検出され、検出結果がCPU790に通知されることで、振動型駆動装置640の駆動にフィードバックされる。光量調節ユニット350の光軸方向位置は、絞りエンコーダ780により検出され、検出結果がCPU790へ通知されることで、メータ630の駆動にフィードバックされる。
撮像装置700において、ユーザが電源をオフする操作を行うと、電源オフの指令がCPU790に入力される。CPU790は、振動型駆動装置620,640の各振動体100をモードC,Dで駆動することにより振動体100の突起部138を第2摩擦部204に接触させた状態へと移行させ、その後にレンズ鏡筒740での各種の動作を停止させる。ここで、第2摩擦部204は、摩擦係数の経時変化が小さく、また、摩擦係数の環境の変化に対する変化が小さい。したがって、被駆動体200の第2摩擦部204と振動体100の突起部138との間に作用する摩擦保持力が、長期放置後や高湿度環境下においても維持される。よって、撮像装置700がこのような環境下において電源オフとなっているときに撮像装置700に外力が作用しても、振動体100と被駆動体200との間に位置ずれが生じることを抑制することができる。
なお、振動体100をモードC,Dで駆動することで被駆動体200の第2摩擦部204と振動体100の突起部138とを加圧接触させるのは、撮像装置700の電源オフ時に限られない。例えば、撮像装置700の電源がオンの状態で操作のない状態が所定時間経過した場合に、突起部138を第2摩擦部204と加圧接触させるようにしてもよい。具体的には、タイマにより被駆動体200が停止してからの時間(停止時間)を検出し、停止時間が所定時間以上となったときに、突起部138が第2摩擦部204と加圧接触するように振動体100をモードC,Dで駆動する。
また、撮像装置700が備える不図示の湿度センサにより湿度が所定値以上になったことが検知された場合に、突起部138を第2摩擦部204と加圧接触させるようにしてもよい。更に、撮影準備が整ってレンズ位置が固定される度に、突起部138を第2摩擦部204と加圧接触させるようにしてもよい。
以上の説明の通り、本実施形態によれば、振動体100と被駆動体200とを、被駆動体200の回転駆動停止時に回転駆動時よりも摩擦保持力が大きい状態へ、外部のアクチュエータを使用せずに移行させることができるため、部品点数を増やすことがない。よって、省スペース化とローコスト化を両立させることができる。また、本実施形態によれば、振動体100の駆動停止時や高湿度環境下において振動体100と被駆動体200との間で大きな摩擦保持力が維持されるため、被駆動体200に作用する外力による振動体100と被駆動体200との位置ずれを抑制することができる。
<第2実施形態>
振動体100を備える振動型駆動装置の第2実施形態について、図10を参照して説明する。図10(a)は、被駆動体210の裏面図である。環状の形状を有する被駆動体210の裏面(被駆動体210の厚さ方向と直交する一方の面)には、周方向に連続する環状の溝部212が形成されている(適宜、図10(c)参照)。図10(a)では、被駆動体210を回転駆動させる振動体100を、振動体100A,100B,100Cとして、簡略的に図示している。振動体100A〜100Cの構造と駆動方法、環状基台150への取り付けの態様は、第1実施形態で説明した通りであるので、図示とここでの説明を省略する。
図10(a)には、被駆動体210の回転駆動時に被駆動体210と接触する振動体100A〜100Cの突起部138の位置Pが黒点で示されている。被駆動体210は、回転駆動時には、振動体100A〜100Cの各突起部138の先端(接触面137)が溝部212の底面に加圧接触し、且つ、各突起部138の立壁部134が溝部212の内周壁面及び外周壁面に接触しない状態に維持される。
図10(b)は、被駆動体210の回転停止時における、被駆動体210に対する振動体100A〜100Cの突起部138の接触位置を模式的に示す裏面図であり、図10(c)は、図10(b)中の矢視A−Aの断面図である。なお、図10(c)では、突起部138の形状を簡略化して示している。
被駆動体210の回転停止時には、振動体100A,100Bは、各突起部138の先端(接触面137)が溝部212の底面に加圧接触し、且つ、2つの突起部138のうち一方の突起部138の立壁部134が溝部212の外周壁面と接触した状態に維持される。なお、図6を参照して説明したモードC,Dの振動により、振動体100A,100Bを図10(a)に示した状態から図10(b)へ示した状態へ遷移させることができる。
溝部212の底面は、第1実施形態で説明した被駆動体200の第1摩擦部202と同等に構成されている。一方、溝部212の外周壁面は、被駆動体200の第2摩擦部204と同等に構成されている。被駆動体210における第1摩擦部及び第2摩擦部の材質や性質、形成方法は、第1実施形態での説明に準じるため、ここでの説明を省略する。
本実施形態では、被駆動体210の回転停止時には、振動体100A,100Bの回転方向を互いに逆向き(例えば、振動体100Aは矢印CCW向き、振動体100Bは矢印CW向き)となるようにして、突起部138の立壁部134を第2摩擦部と接触させている。この状態で被駆動体210に矢印CCW向きに外力が作用した場合、振動体100Aは、更に回転することはできず、これにより被駆動体210の矢印CCW向きの回転が抑制される。
図10(d)は、図10(c)に示す矢印CCW向きの外力が被駆動体210に作用したときに振動体100Aに作用する力の関係を模式的に示す図である。被駆動体210に矢印CCW向きの外力が作用すると、第2摩擦部(被駆動体210の溝部212の外周壁面)と接触している振動体100Aの突起部138に力Fが掛かる。このとき、振動体100Aは、環状基台150(不図示)に設けられたピン145を中心としたCCW向きの力のモーメントF×Lによって回転しようとするが、第2摩擦部と接触している突起部138があるため、更に回転することはできない。こうして、被駆動体210の回転が抑制される。
なお、図10(c)に示す矢印CWで示す時計回りの外力が被駆動体210に作用したときには、振動体100Aは、幾何学上、被駆動体210に反力を加えることはできない。しかし、矢印CW向きに回転させた振動体100Bの突起部138が第2摩擦部と接触している。そのため、上述した矢印CCW向きの外力による被駆動体210の回転が振動体100Aによって抑制されるのと同様に、矢印CW向きの外力による被駆動体210の回転は振動体100Bによって抑制される。
なお、本実施形態では、被駆動体210に設けた溝部212の外周壁面に第2摩擦部を設けたが、突起部138の立壁部134に第2摩擦部を設けてもよく、また、溝部212の外周壁面と突起部138の立壁部134の両方に第2摩擦部を設けてもよい。更に、第2摩擦部には、ゴムや樹脂材を用いてもよい。
<第3実施形態>
振動体100を備える振動型駆動装置の第3実施形態について、図11を参照して説明する。図11は、本発明の第3実施形態に係る振動型駆動装置を構成する振動体100の周辺構造を示す図である。
第3実施形態に係る振動型駆動装置では、第2実施形態で説明した被駆動体210が用いられ、被駆動体210の構成については、上記の第2実施形態で説明済みであるため、ここでの説明は省略する。また、図11では、保持部材140を図示して、振動体100自体の図示を省略している。被駆動体210を回転駆動する振動体100の構造と駆動方法、環状基台150への取り付けの態様は、第1実施形態で説明した通りであるので、ここでの説明を省略する。
本実施形態に係る振動型駆動装置は、振動体100を保持する保持部材140をピン145回りに回転させたときに、振動体100の2つの突起部138のうちの一方を被駆動体210の溝部212の外周壁面(第2摩擦部)に対して押圧する加圧ばね160を備える。突起部138を被駆動体210の第2摩擦部に押圧することにより、これらの間に生じる摩擦保持力を増大させることができる。
図11(a)は、被駆動体210の回転駆動時における加圧ばね160の状態を示す平面図である。加圧ばね160は、板状の形状を有し、加圧ばね160の長手方向の両端はそれぞれ、ばね保持ピン162,164に保持されている。ばね保持ピン162,164は、被駆動体210の回転駆動時における保持部材140の定位置よりも、環状基台150のラジアル方向内側に配置されている。
加圧ばね160の中央部には、位置調整糸166の一端が固定されている。位置調整糸166の他端は、保持部材140のラジアル方向内側の面の端部に固定されている。被駆動体210の回転駆動時には、加圧ばね160は、保持部材140に対して非接触状態で保持される。このとき、保持部材140は、加圧ばね160により、位置調整糸166を介してラジアル方向内側へ向かう力を受けている。ばね保持ピン162がこの力を受けることで、被駆動体210の回転駆動時に、保持部材140に不要な回転が生じない。
図11(b)は、被駆動体210の回転停止時における加圧ばね160の状態を示す平面図である。被駆動体210の回転停止時には、振動体100にモードC,Dの振動を励振させることによって、保持部材140において位置調整糸166が固定されている端部がラジアル方向外側へ移動するように、振動体100(保持部材140)を回転させる。すると、加圧ばね160を反転させる力が位置調整糸166を介して加圧ばね160に作用し、加圧ばね160の形状が反転し、加圧ばね160が保持部材140に接触して、保持部材140をラジアル方向外側へ押圧する。こうして、振動体100の2つの突起部138のうちの一方が、被駆動体210の溝部212の外周壁面(第2摩擦部)に押圧されることで、突起部138の立壁部134と第2摩擦部との間に大きな摩擦保持力を生じさせることができる。
ここで、被駆動体210と振動体100との間の摩擦保持力の指標となる最大静止摩擦力は、立壁部134と第2摩擦部(被駆動体210の溝部212の外周壁面)における摩擦係数と加圧力との積で求められる。よって、本実施形態のように、立壁部134と第2摩擦部との間に加圧ばね160による加圧力を作用させて大きな摩擦保持力を生じさせることで、上述した第2実施形態よりも、被駆動体210を更に安定して保持することが可能になる。
また、第2実施形態では、被駆動体210の回転停止時における振動体100Aと振動体100Bの回転方向を逆にする必要があった。これに対して、本実施形態では、被駆動体210を回転させようとする外力の向きに関係なく、立壁部134と第2摩擦部との間に摩擦保持力を生じさせることができるため、複数の振動体100の回転方向を同じにすることができる。更に、所定の摩擦保持力を得ることができる限りにおいて、環状基台150に配置される複数の振動体100のうちの1つの振動体にのみ、本実施形態を適用してもよい。
<第4実施形態>
振動体100を備える振動型駆動装置の第4実施形態について、図12及び図13を参照して説明する。図12は、本発明の第4実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体220の概略構成と、振動体100の周辺構造を示す図である。
図12(a)は、被駆動体220の裏面図であり、図12(b)は、図12(a)中の矢視B−Bの断面図である。被駆動体220は、円環形状を有しており、矢視B−B断面での断面形状は、矩形形状となっているが、エッジ部分にはテーパが設けられていてもよい。被駆動体220においてスラスト方向(厚さ方向)と直交する一方の面(裏面)は、回転駆動時に振動体100の突起部138の上面(接触面137)と摺動する摺動面であり、この摺動面は第1摩擦部222となっている。また、被駆動体220の内周側面及び外周側面は、第1摩擦部222とは摩擦係数の異なる第2摩擦部224となっている。
ここで、第1摩擦部222は、第1実施形態で説明した被駆動体200の第1摩擦部202と同等に構成されており、第2摩擦部224は被駆動体200の第2摩擦部204と同等に構成されている。被駆動体220における第1摩擦部222及び第2摩擦部224の材質や性質、形成方法は、第1実施形態での説明に準じるため、ここでの説明を省略する。
図13(a)は、振動体100の周辺構造を示す斜視図である。なお、振動体100は、第1実施形態と同様に、保持部材140及び不図示のピン145を介して、不図示の環状基台150に取り付けられている。
保持部材140において振動体100の駆動方向と平行な側面(環状基台150に取り付けられた状態で内周側と外周側に位置する面)には、振動体100を挟んで対向する2本の円柱部170,172が、保持部材140の底壁と直交するように設けられている。円柱部170,172は、被駆動体220と振動体100との摺動面と直交する方向において、突起部138よりも被駆動体220側に延出している。円柱部170,172間の幅は、被駆動体220のラジアル方向での幅(被駆動体220の外半径と内半径との差)より広く、よって、被駆動体220の回転駆動時には、円柱部170,172が被駆動体220と接触することはない。
図13(b)は、被駆動体220の回転停止時における振動体100の周辺構造を示す斜視図である。また、図13(c)は、被駆動体220の回転停止時における振動体100の周辺構造を示す上面図である。被駆動体220の回転停止時に、振動体100にモードC,Dの振動を励振させることによって、ピン145回りに振動体100を回転させると、保持部材140に設けられた円柱部170の側面が被駆動体220の外周側面に接触するか又は円柱部170の側面が被駆動体220の内周側面に接触する。つまり、円柱部170,172のいずれか一方が、第2摩擦部224と接触した状態となる。なお、図13(b),(c)には、円柱部170の側面が被駆動体220の外周側面に接触した状態が例示されている。
ここで、環状基台150(不図示)に配置された3つの振動体100のうち少なくとも2つについて、第1実施形態と同様に、振動体100の回転方向を逆にする。これにより、被駆動体220のどちらの回転方向に外力が加わっても、一方の振動体100は更に回転することはできず、よって、被駆動体220の回転が抑制される。
なお、本実施形態では、第2摩擦部224を被駆動体220の内周側面と外周側面に設けたが、保持部材140に設けた円柱部170,172に第2摩擦部を設けてもよい。また、被駆動体220の内周側面と外周側面及び円柱部170,172の両方に第2摩擦部を設けてもよい。
<第5実施形態>
上述した第1乃至第4実施形態では、環状基台150に3つの振動体100を配置して環状の被駆動体200,210,220を回転駆動する振動型駆動装置について説明したが、振動型駆動装置は、このような回転駆動型のものに限られない。
図14は、本発明の第5実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体230と振動体100の位置関係を簡略化して示す裏面図である。被駆動体230は、一方向に長い直方体形状を有し、長手方向と平行な一面が振動体100との摺動面となっている。被駆動体230の摺動面には、長手方向に延在する第1摩擦部232が、長手方向に延在する第2摩擦部234に挟まれるように形成されている。
被駆動体230の直進駆動時には、被駆動体230に対して2つの突起部138を結ぶ方向が被駆動体230の長手方向と一致するように、且つ、突起部138の先端の接触面137が第1摩擦部232と接触するように配置される。この状態で振動体100にモードA,Bの振動を励振することにより、振動体100と被駆動体230とを被駆動体230の長手方向で相対的に移動させることができる。
振動体100の駆動停止時には、第1実施形態と同様に振動体100にモードC,Dの振動を励振させて振動体100を回転させ、2つの突起部138の接触面137が第2摩擦部234と接触した状態で保持する。これにより、例えば、被駆動体230に外力が作用しても、振動体100と被駆動体230との間に位置ずれが生じることを抑制することができる。
なお、振動体100は、1つに限られず、駆動方向である被駆動体230の長手方向に、複数、配置してもよい。また、本実施形態のようなリニア駆動型の振動型駆動装置にも、第2実施形態や第3実施形態で説明した構成を適用することができる。
<その他の実施形態>
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
例えば、第1実施形態では、環状基台150に3つの振動体100を配置したが、4つ以上の複数の振動体100を配置してもよい。逆に、被駆動体200の姿勢や回転状態を良好な状態に保持することができる限りにおいて、環状基台150に1つ又は2つの振動体100を配置した構成としてもよい。
また、第1実施形態では、回転駆動型の振動型駆動装置を撮像装置700のレンズ駆動用途に用いた場合について説明したが、振動体100を用いてレンズ群を光軸方向に移動させる構成は、これに限られない。例えば、第5実施形態として説明したリニア駆動型の振動型駆動装置を用い、被駆動体230にレンズを保持(連結)させて被駆動体230を光軸方向に移動させることで、保持したレンズを光軸方向に移動させる機構を実現することができる。
更に、第5実施形態として説明した振動型駆動装置は、撮像装置700のレンズ鏡筒740に手ぶれ補正用レンズが内蔵される場合に、手ぶれ補正用レンズを光軸と直交する面内の任意の方向に移動させる手ぶれ補正ユニットとして用いることができる。その場合、手ぶれ補正用レンズを保持するレンズ保持部材を被駆動体とする。そして、光軸方向と直交する面内において直交する2方向にレンズ保持部材を移動させることができるように振動体100配置すればよい。なお、手ぶれ補正ユニットは、手ぶれ補正用レンズを駆動する構成に代えて、撮像装置700のカメラ本体730に内蔵される撮像素子710を光軸と直交する面内の任意の方向に移動させる構成としてもよい。
また、第1乃至第4実施形態で説明した回転駆動型の振動型駆動装置は、複写機の感光ドラムの回転駆動等に用いることができる。また、第5実施形態で説明したリニア駆動型の振動型駆動装置を用いて、XY面内で移動可能なステージ装置を構成することも可能である。
100 振動体
132 弾性体
134 立壁部
135 圧電素子
138 突起部
140 保持部材
145 ピン
150 環状基台
160 加圧ばね
200,210,220,230 被駆動体
212 溝部
202,222,232 第1摩擦部
204,224,234 第2摩擦部

Claims (22)

  1. 電気−機械エネルギ変換素子と、第1の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記第1の面と反対側の第2の面に突起部が設けられた弾性体とを有する振動体を備え、前記突起部に被駆動体を加圧接触させ、前記突起部に楕円運動を生じさせることによって前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置であって、
    前記振動体を保持する保持部材と、
    前記振動体と前記被駆動体との摺動面と平行な面内で前記保持部材を回転可能に支持する支持手段と、を備え、
    前記被駆動体は、
    第1摩擦部と、
    前記第1摩擦部よりも摩擦係数の大きい第2摩擦部と、を有し、
    前記振動体は、前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の信号が印加されることで前記保持部材と一体的に回転することにより、前記突起部が前記第1摩擦部と接触した状態と前記第2摩擦部と接触した状態との間で遷移可能であることを特徴とする振動型駆動装置。
  2. 前記被駆動体は、円環形状を有し、
    前記被駆動体における前記突起部との摺動面は、前記被駆動体の厚さ方向と直交する面であり、
    前記摺動面において、内周側と外周側にそれぞれ設けられた円環状の前記第2摩擦部の間に円環状の前記第1摩擦部が設けられ、
    前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向が前記被駆動体の周方向であることを特徴とする請求項1に記載の振動型駆動装置。
  3. 前記被駆動体は、直方体形状を有し、
    前記被駆動体における前記振動体との摺動面は、前記被駆動体の長手方向と平行な面であり、
    前記摺動面において、前記長手方向に延在する前記第2摩擦部の間に前記長手方向に延在する前記第1摩擦部が設けられており、
    前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向が前記被駆動体の前記長手方向であることを特徴とする請求項1に記載の振動型駆動装置。
  4. 電気−機械エネルギ変換素子と、第1の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記第1の面と反対側の第2の面に突起部が設けられた弾性体とを有する振動体を備え、前記突起部に被駆動体を加圧接触させ、前記突起部に楕円運動を生じさせることによって前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置であって、
    前記振動体を保持する保持部材と、
    前記振動体と前記被駆動体との摺動面と平行な面内で前記保持部材を回転可能に支持する支持手段と、を備え、
    前記被駆動体は、
    第1摩擦部と、
    前記第1摩擦部と直交し、前記第1摩擦部よりも摩擦係数の大きい第2摩擦部と、を有し、
    前記振動体は、前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の信号が印加されることで前記保持部材と一体的に回転することにより、前記突起部が前記第1摩擦部にのみ接触する状態と前記第1摩擦部および前記第2摩擦部の両方と接触する状態との間で遷移可能であることを特徴とする振動型駆動装置。
  5. 前記被駆動体は円環形状を有し、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向が前記被駆動体の周方向であり、前記被駆動体の厚さ方向と直交する一方の面に周方向に連続する溝部が設けられ、
    前記溝部の底面に前記第1摩擦部が、前記溝部の壁面に前記第2摩擦部がそれぞれ設けられ、
    前記突起部が前記第1摩擦部にのみ接触する状態では、前記突起部の先端面が前記第1摩擦部に接触し、
    前記突起部が前記第1摩擦部および前記第2摩擦部の両方と接触する状態では、前記突起部の先端面が前記第1摩擦部に接触すると共に前記突起部の立壁部が前記第2摩擦部に接触することを特徴とする請求項4に記載の振動型駆動装置。
  6. 複数の前記振動体が前記支持手段に支持され、
    前記複数の振動体のうち少なくとも2つの振動体は、逆向きに回転して、前記2つの振動体の各突起部が前記第1摩擦部および前記第2摩擦部の両方と接触した状態となることを特徴とする請求項5に記載の振動型駆動装置。
  7. 前記突起部が前記第1摩擦部および前記第2摩擦部の両方と接触する状態にあるときに、前記突起部を前記第2摩擦部に対して押圧する押圧手段を備えることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
  8. 前記振動体と前記被駆動体とが相対的に移動する際には、前記突起部と前記第1摩擦部とが摺動し、
    前記第1摩擦部および前記第2摩擦部と前記突起部とが接触した状態で、前記振動体と前記被駆動体とが摩擦保持されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
  9. 前記被駆動体は、円環形状を有し、
    前記被駆動体の厚さ方向と直交する一方の面に前記第1摩擦部が設けられると共に、前記被駆動体の内周側面および外周側面に前記第2摩擦部が設けられ、
    前記保持部材は、前記振動体と前記被駆動体との摺動面と直交する方向に延出し、前記被駆動体を挟んで前記被駆動体のラジアル方向の幅よりも広い幅で対向するように設けられた2本の円柱部を有し、
    前記突起部が前記第1摩擦部にのみ接触する状態では、前記突起部の先端面が前記第1摩擦部に接触し、
    前記突起部が前記第1摩擦部および前記第2摩擦部の両方と接触する状態では、前記突起部の先端面が前記第1摩擦部に接触すると共に前記2本の円柱部の一方の側面が前記第2摩擦部と接触し、
    前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向が前記被駆動体の周方向であることを特徴とする請求項4に記載の振動型駆動装置。
  10. 複数の前記振動体が前記支持手段に支持され、
    前記複数の振動体のうち少なくとも2つの振動体は逆向きに回転することにより前記2つの振動体を保持する保持部材にそれぞれ設けられた前記2本の円柱部の一方が前記被駆動体に設けられた前記第2摩擦部と接触した状態となることを特徴とする請求項9に記載の振動型駆動装置。
  11. 前記振動体と前記被駆動体とが相対的に移動する際には、前記突起部と前記第1摩擦部とが摺動し、
    前記第1摩擦部と前記突起部とが接触し、且つ、前記円柱部と前記第2摩擦部とが接触した状態で、前記振動体と前記被駆動体とが摩擦保持されることを特徴とする請求項9又は10に記載の振動型駆動装置。
  12. 前記振動体は、2つの前記突起部を有し、
    前記2つの突起部を結ぶ方向は、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向と平行であり、
    前記電気−機械エネルギ変換素子は、前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向と前記突起部の突出方向とを含む面内で前記突起部に楕円運動を生じさせることにより、前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
  13. 前記電気−機械エネルギ変換素子は、前記所定の信号が印加されることにより、前記突起部に前記振動体と前記被駆動体との相対的な移動方向と直交する面内で楕円運動を生じさせて、前記振動体と前記保持部材とを一体的に回転させることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
  14. 前記第2摩擦部の摩擦係数は、前記第1摩擦部の摩擦係数よりも経時的な変化率が小さいことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
  15. 前記第1摩擦部は、前記第2摩擦部よりも耐摩耗性が高いことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
  16. 前記第1摩擦部は、窒化面を有することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。
  17. 前記第2摩擦部は、無電解ニッケル−SiC粒子複合材料または前記第1摩擦部より表面粗さの大きい面であることを特徴とする請求項1乃至16いずれか1項に記載の振動型駆動装置。
  18. 前記第2摩擦部は、母体材料に、前記突起部の先端面に対する耐摩耗性が前記母体材料よりも高い材料からなる微小な凸部が不規則に設けられた組織を有することを特徴とする請求項17に記載の振動型駆動装置。
  19. レンズ鏡筒と、
    前記レンズ鏡筒に配置されたレンズを光軸方向に移動させる請求項1乃至18のいずれか1項に記載の振動型駆動装置と、
    前記レンズ鏡筒を通過した光の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。
  20. レンズ鏡筒と、
    前記レンズ鏡筒を通過した光の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
    前記レンズ鏡筒に配置されたレンズを光軸方向と直交する面内で移動させて前記撮像素子に結像する光学像の像ぶれを補正する請求項1乃至18のいずれか1項に記載の振動型駆動装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
  21. レンズ鏡筒と、
    前記レンズ鏡筒を通過した光の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
    前記撮像素子を光軸方向と直交する面内で移動させて前記撮像素子に結像する光学像の像ぶれを補正する請求項1乃至18のいずれか1項に記載の振動型駆動装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
  22. 電気−機械エネルギ変換素子と、第1の面に前記電気−機械エネルギ変換素子が接合されると共に前記第1の面と反対側の第2の面に突起部が設けられた弾性体とを有する振動体を備え、前記突起部に被駆動体を加圧接触させた振動型駆動装置の駆動方法であって、
    前記被駆動体に設けられた第1摩擦部に前記突起部を接触させた状態で前記電気−機械エネルギ変換素子に第1の駆動信号を印加して前記突起部に楕円運動を生じさせることにより、前記振動体と前記被駆動体とを相対的に移動させるステップと、
    前記被駆動体と前記振動体とを相対的に移動させるための前記振動体の駆動を停止させた後に、前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の信号を印加することにより前記振動体を前記振動体と前記被駆動体との摺動面と平行な面内で回転させることによって、前記振動体を、前記第1摩擦部よりも摩擦係数の大きい第2摩擦部と接触した状態で保持するステップと、を有することを特徴とする振動型駆動装置の駆動方法。
JP2015012288A 2015-01-26 2015-01-26 振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置 Pending JP2016140141A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015012288A JP2016140141A (ja) 2015-01-26 2015-01-26 振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015012288A JP2016140141A (ja) 2015-01-26 2015-01-26 振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016140141A true JP2016140141A (ja) 2016-08-04

Family

ID=56560604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015012288A Pending JP2016140141A (ja) 2015-01-26 2015-01-26 振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016140141A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI472143B (zh) 馬達及透鏡單元
US9705426B2 (en) Ultrasonic motor and lens apparatus including the same
US10488616B2 (en) Vibrator of vibratory drive unit, vibratory drive unit, interchangeable lens, imaging device, and automatic stage
US10120178B2 (en) Vibration drive device in which separation between members by external force is suppressed, lens barrel, image pickup apparatus, and stage device
US10498261B2 (en) Vibration-type actuator that moves vibrating body and driven body relatively to each other, and electronic apparatus
JP2019068725A (ja) 振動波アクチュエータ及びそれを用いた撮像装置、ステージ装置
JP6579836B2 (ja) 振動型アクチュエータ及び光学装置
JP2017127127A5 (ja)
JP6576214B2 (ja) 振動型アクチュエータ、レンズ鏡筒、撮像装置及びステージ装置
US10439518B2 (en) Vibration-type actuator, driving method for vibration-type actuator, and electronic apparatus equipped with vibration-type actuator
JP2012080611A (ja) 圧電アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラ
JP6529279B2 (ja) 振動型駆動装置、レンズ鏡筒及び撮像装置
JP2008072785A (ja) 振動型リニア駆動装置及びカメラレンズ
JP2017200374A (ja) 振動型アクチュエータ及び電子機器
JP2017195743A (ja) 振動型アクチュエータ、レンズ鏡筒及び撮像装置
WO2016002917A1 (ja) 振動型アクチュエータ、レンズ鏡筒、撮像装置及び自動ステージ
JP6708472B2 (ja) 振動波モータ及び振動波モータが搭載された光学機器
JP2016140141A (ja) 振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに撮像装置
JP2017127154A (ja) 振動型アクチュエータ及び電子機器
JP2017127154A5 (ja)
JP6849424B2 (ja) 振動型アクチュエータ、これを有するレンズ鏡筒、撮像装置及びステージ装置
JP2016063712A (ja) 振動体、振動型アクチュエータ、撮像装置及びステージ装置
JP2018101094A (ja) 振動型アクチュエータ、レンズ駆動装置、光学機器及び電子機器
JP6812510B2 (ja) 振動型アクチュエータ及びそれを有する電子機器
JP2016039756A (ja) 振動子、振動型アクチュエータ、撮像装置及びステージ装置