JP2016155087A - 振動体、振動体の駆動方法、振動型駆動装置、塵埃除去装置及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】板状の光学部材1と、光学部材1に接合された圧電素子2a,2bを備える振動体3の駆動方法であって、圧電素子2a,2bに交番電圧を印加することにより光学部材1に光学部材1の厚さ方向(Z方向)と直交する第1の方向(X方向)の振動の次数又は節数が互いに1異なり、且つ、光学部材1の厚さ方向及び第1の方向と直交する第2の方向(Y方向)の振動の次数又は節数が互いに1異なる第1の振動モード及び第2の振動モードの振動を励振する。
【選択図】図2
Description
第1実施形態では、本発明の実施形態に係る振動体の駆動方法を、撮像装置において撮像光束が通過する光路に配置される光学部材に付着した塵埃等の粒子を除去する塵埃除去装置の駆動に適用した場合について説明する。
第1実施形態では、2つの圧電素子2a,2bで光学部材1に振動を励振することで、光学部材1に付着した塵埃等の粒子を除去する塵埃除去装置10について説明した。これに対して、第2実施形態では、1つの圧電素子で光学部材に振動を励振することで、光学部材に付着した塵埃等の粒子を除去する塵埃除去装置について説明する。
第1実施形態及び第2実施形態では、振動型駆動装置を塵埃除去装置に適用した場合について説明したが、第3実施形態では、振動体に被駆動体を加圧接触させ、振動体に所定の振動を励振することにより、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について説明する。なお、第3実施形態に係る振動型駆動装置は、被駆動体を構成要素に含むものと定義する。
第3実施形態では、振動体21を固定して、スライダ22を振動体21に対して相対的に移動させる構成としたが、第4実施形態では、振動体を被駆動体に対して移動させる構成の一例について説明する。
第5実施形態では、第1実施形態に係る塵埃除去装置10と、第3実施形態に係る振動型駆動装置20とを備える撮像装置について説明する。図9は、撮像装置40の概略構成を示す図である。撮像装置40は、カメラ本体41に対してレンズ鏡筒42が着脱自在な、所謂、一眼レフカメラであり、レンズ鏡筒42の内部には、フォーカスレンズやズームレンズ等の複数のレンズから構成されるレンズ群43が配置されている。
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。例えば、上記実施形態では、本発明に係る振動体を振動型駆動装置に適用し、更に振動型駆動装置を光軸方向にレンズを移動させるレンズ鏡筒に適用した例について説明した。これに限らず、本発明に係る振動体を備える振動型駆動装置を、像ぶれを補正するレンズ又は撮像素子を光軸と直交する方向で移動させる像ぶれ補正機構に適用することもできる。
2a,2b 圧電素子
3,13 振動体
4 支持部材
5 保持部材
6 駆動回路
10 塵埃除去装置
12a 第1電極
12b 第2電極
20,30 振動型駆動装置
21,31 振動体
22 スライダ
26 弾性体
27,34 圧電素子
32 被駆動体
40 撮像装置
42 レンズ鏡筒
43 レンズ群
Claims (16)
- 板状の弾性体と、前記弾性体に接合された電気−機械エネルギ変換素子とを備える振動体の駆動方法であって、
前記電気−機械エネルギ変換素子に交番電圧を印加することにより、前記振動体に前記弾性体の厚さ方向と直交する第1の方向の振動の次数または節数が互いに1異なり、且つ、前記弾性体の厚さ方向および前記第1の方向と直交する第2の方向の振動の次数または節数が互いに1異なる第1の振動モードおよび第2の振動モードの振動を励振することを特徴とする振動体の駆動方法。 - 前記振動体は、更にもう1つの電気−機械エネルギ変換素子を有し、前記電気−機械エネルギ変換素子および前記もう1つの電気−機械エネルギ変換素子は、前記第1の方向に間隔を空けて前記弾性体に設けられることを特徴とする請求項1に記載の振動体の駆動方法。
- 前記2つの電気−機械エネルギ変換素子にそれぞれ印加する交番電圧の位相差を0°および180°以外の値に設定することを特徴とする請求項2に記載の振動体の駆動方法。
- 前記電気−機械エネルギ変換素子は、圧電体と、前記第2の方向に間隔を空けて設けられた2つの第1電極と、前記2つの第1電極の間に設けられた第2電極とを有することを特徴とする請求項1に記載の振動体の駆動方法。
- 前記第1電極および前記第2電極にそれぞれ印加する交番電圧の位相差を0°および180°以外の値に設定することを特徴とする請求項4に記載の振動体の駆動方法。
- 前記第1の振動モードと前記第2の振動モードの次数または節数を[第1の方向,第2の方向]で表したときに、m,nをそれぞれ自然数として、前記第1の振動モードを[m+1,n−1]とし、前記第2の振動モードを[m,n]とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の振動体の駆動方法。
- 前記第1の振動モードの前記第2の方向の次数または節数をゼロとすることを特徴とする請求項6に記載の振動体の駆動方法。
- 前記第1の振動モードと前記第2の振動モードの共振周波数の差の絶対値をΔfとし、前記第1の振動モードと前記第2の振動モードのうち共振周波数が大きい振動モードの共振周波数をfrとしたときに、Δf<fr×0.1、の関係が成り立つことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の振動体の駆動方法。
- 板状の弾性体と、前記弾性体の第1の面に接合された電気−機械エネルギ変換素子とを備える振動体であって、
前記電気−機械エネルギ変換素子は、
圧電体と、
前記圧電体の厚さ方向と直交する方向を第1の方向として、前記圧電体に前記第1の方向と直交する第2の方向に間隔を空けて設けられた2つの第1電極と、
前記2つの第1電極の間に設けられた第2電極とを有し、
前記2つの第1電極および前記第2電極のそれぞれに所定の交番電圧が印加されることにより、前記振動体に、前記第1の方向の振動の次数または節数が1異なり、且つ、前記第2の方向の振動の次数または節数が1異なる第1の振動モードと第2の振動モードの振動が励振されることを特徴とする振動体。 - 請求項9に記載の振動体と、
前記第1電極および前記第2電極のそれぞれに前記交番電圧を印加するように構成された駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記第1の振動モードと前記第2の振動モードの次数または節数を[第1の方向,第2の方向]で表したときに、m,nをそれぞれ自然数として、前記第1の振動モードとして[m+1,n−1]の振動を励振し、前記第2の振動モードとして[m,n]の振動を励振することを特徴とする振動型駆動装置。 - 前記第1電極と前記第2電極との間の前記第1の方向に延在する非電極部が、前記第2の振動モードの前記第1の方向に延びる節位置を含むことを特徴とする請求項10に記載の振動型駆動装置。
- 板状の弾性体と、前記弾性体の厚さ方向と直交する第1の方向に間隔を空けて前記弾性体の第1の面に接合された2つの電気−機械エネルギ変換素子とを備える振動体と、
前記2つの電気−機械エネルギ変換素子のそれぞれに交番電圧を印加することにより、前記振動体に、前記第1の方向の振動の次数または節数が互いに1異なり、且つ、前記弾性体の厚さ方向および前記第1の方向と直交する第2の方向の振動の次数または節数が互いに1異なる第1の振動モードと第2の振動モードの振動が励振されるように構成された駆動手段と、を備えることを特徴とする振動型駆動装置。 - 前記駆動手段は、前記第1の振動モードと前記第2の振動モードの次数または節数を[第1の方向,第2の方向]で表したときに、m,nをそれぞれ自然数として、前記第1の振動モードとして[m+1,n−1]の振動を励振し、前記第2の振動モードとして[m,n]の振動を励振することを特徴とする請求項12に記載の振動型駆動装置。
- 請求項10乃至13のいずれか1項に記載の振動型駆動装置を備え、
前記弾性体として光を透過する板状の光学部材を有し、前記光学部材に前記第1の振動モードと前記第2の振動モードの振動を励振させることにより前記光学部材の表面に付着した塵埃を除去することを特徴とする塵埃除去装置。 - レンズが内部に配置されたレンズ鏡筒と、
前記レンズを前記レンズ鏡筒の光軸方向に移動させる請求項10乃至13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。 - 請求項14に記載の塵埃除去装置と、
撮像素子とを備え、
前記塵埃除去装置が備える前記光学部材は、前記撮像素子の前面に配置され、
前記第2の振動モードの節位置が、前記光学部材において前記撮像素子に結像する光束を透過させる領域の外側にあることを特徴とする撮像装置。
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