JP2016178865A - Oscillatory wave driving device and image blur correction device - Google Patents

Oscillatory wave driving device and image blur correction device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an output loss caused by a load of frictional force due to contact with a mobile in an oscillatory wave driving device which does not contribute to movement of the mobile.SOLUTION: An oscillatory wave driving device includes a vibrator having an electromechanical energy conversion element and a support member supporting the vibrator, makes vibration excited in the vibrator, and makes the mobile in contact with the vibrator move by frictional force. The vibrator has a moving mechanism capable of moving in a second direction intersecting a first direction in which the vibrator drives in a plane parallel to a surface where the vibrator and the mobile contact with each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、振動波駆動装置及びこれを用いた画像振れ補正装置に関するものである。   The present invention relates to a vibration wave drive device and an image shake correction device using the same.

振動子に振動を励起し、これに加圧接触された移動体を移動する振動波駆動装置が数多く提案されている。これらは特に精密な動作が求められる光学機器において、重要な機能部品として位置付けられている。その中に、直動型(直線状に移動体を移動可能な型式)の振動波駆動装置を複数配して駆動を組み合わせ、移動体の2次元方向への移動を可能にして、画像触れ補正装置として用いるものがある(特許文献1及び特許文献2参照)。   Many vibration wave driving devices have been proposed that excite vibrations in a vibrator and move a moving body that is in pressure contact with the vibrator. These are positioned as important functional components in an optical instrument that requires particularly precise operation. Among them, linear motion type (a type that can move the moving body in a straight line) multiple vibration wave drive devices are arranged to combine the drive, enabling the moving body to move in the two-dimensional direction, and image touch correction Some devices are used as devices (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

しかしこれらの複数の振動波駆動装置による駆動を組み合わせる方法には、以下の解決すべき重要な課題がある。   However, the method of combining the driving by the plurality of vibration wave driving devices has the following important problems to be solved.

例えば移動体の移動方向によっては、この移動体の移動方向と、複数の振動波駆動装置のうち、いずれかの振動波駆動装置の駆動方向とが直交、又は直交に近い角度で交差する場合がある。この場合には、この移動方向と直交、又は直交に近い角度で交差する振動波駆動装置は駆動に寄与できないばかりか、移動体と振動波駆動装置の接触による摩擦力が移動体の移動の負荷となり、エネルギー的に損失を生じるため、出力ロスとなる。そして例えば画像振れ補正装置の駆動装置として使用する場合には、画像振れ補正装置の特性低下を引き起こしてしまう。   For example, depending on the moving direction of the moving body, the moving direction of the moving body and the driving direction of any of the plurality of vibration wave driving devices may intersect at an angle or near an orthogonal angle. is there. In this case, the vibration wave driving device that intersects the moving direction orthogonally or at an angle close to the orthogonal direction cannot contribute to driving, and the frictional force due to the contact between the moving body and the vibration wave driving device causes the load of movement of the moving body. Since energy is lost, output loss occurs. For example, when used as a drive device of an image shake correction apparatus, the characteristics of the image shake correction apparatus are deteriorated.

このような課題に対して、先の特許文献1及び特許文献2では、移動体との加圧方向の振動を励起し、摩擦力を減らして出力ロスを低減するという構成が開示されている。   In order to deal with such problems, Patent Document 1 and Patent Document 2 described above disclose a configuration in which vibration in a pressurizing direction with a moving body is excited to reduce frictional force and reduce output loss.

特開2009−031353号公報JP 2009-031353 A 特許第03911936号公報Japanese Patent No. 0391936

しかしながら、前述した振動波駆動装置や画像振れ補正装置での出力ロスの低減手段では、出力ロスの低減効果はあるが、移動体の移動に寄与しない振動波駆動装置に、振動を励起するために電気エネルギーが必要となり、これによる消費電力が大きくなる。また、移動体との加圧方向の振動の大きさも一定以上に大きくしないと出力ロスを効果的に抑制することができ困難である。このため、一定値以上の大きな振幅の振動を発生させる必要があり、消費電力も大きくなるという問題がある。   However, the means for reducing the output loss in the vibration wave driving device and the image shake correction device described above have the effect of reducing the output loss, but excite vibrations in the vibration wave driving device that does not contribute to the movement of the moving body. Electric energy is required, and power consumption due to this is increased. Moreover, unless the magnitude of vibration in the pressurizing direction with the moving body is increased to a certain level or more, it is difficult to effectively suppress output loss. For this reason, it is necessary to generate a vibration having a large amplitude of a certain value or more, and there is a problem that power consumption increases.

本発明の目的は、消費電力を大きくせずに先の出力ロスを小さくできる振動波駆動装置及び画像振れ補正装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vibration wave driving device and an image shake correction device that can reduce the previous output loss without increasing power consumption.

本願の請求項1に記載の振動波駆動装置の第1の構成は、電気機械エネルギー変換素子を有する振動子と、前記振動子を支持する支持部材を有し、前記振動子に振動を励起して、摩擦力によって前記振動子と接触する移動体を移動させる振動波駆動装置において、前記振動子と前記移動体とが接触する面と平行な平面内で、前記振動子の駆動する第1の方向と交差する第2の方向に、前記振動子が移動する機構を有することを特徴とする。   A first configuration of the vibration wave driving device according to claim 1 of the present application includes a vibrator having an electromechanical energy conversion element and a support member that supports the vibrator, and excites vibration in the vibrator. Then, in the vibration wave driving apparatus that moves the moving body that contacts the vibrator by a frictional force, the first driving the vibrator is performed in a plane parallel to the surface that the vibrator and the moving body are in contact with. The vibrator has a mechanism for moving in a second direction that intersects the direction.

本発明によれば、振動子が駆動方向と異なる方向に力が働いた場合に、当該力が働いた方向に移動する機構を有することで、振動波駆動装置及び画像振れ補正装置の、消費電力を大きくすることなく、出力ロスを小さくできる。   According to the present invention, when a force is applied to the vibrator in a direction different from the drive direction, the power consumption of the vibration wave drive device and the image shake correction device is achieved by having a mechanism that moves in the direction in which the force is applied. The output loss can be reduced without increasing the value.

第1の実施例の振動波駆動装置の斜視図The perspective view of the vibration wave drive device of 1st Example 第1の実施例の移動体5と振動波駆動装置6の配置を示す図The figure which shows arrangement | positioning of the mobile body 5 and the vibration wave drive device 6 of a 1st Example. 第1の実施例に係る撮像装置としてのカメラの断面図Sectional drawing of the camera as an imaging device according to the first embodiment 振動子の振動モードVibration mode of the vibrator 第2の実施例に係る振動波駆動装置の斜視図The perspective view of the vibration wave drive device which concerns on 2nd Example. 第3の実施例に係る振動波駆動装置の斜視図The perspective view of the vibration wave drive device which concerns on a 3rd Example. 第4の実施例に係る振動波駆動装置の斜視図The perspective view of the vibration wave drive device which concerns on a 4th Example. 第5の実施例に係る振動波駆動装置の斜視図The perspective view of the vibration wave drive device which concerns on a 5th Example. 第6の実施例に係る振動波駆動装置の斜視図The perspective view of the vibration wave drive device which concerns on a 6th Example. 実施例8に係る振動波駆動装置の斜視図The perspective view of the vibration wave drive device which concerns on Example 8. FIG. 実施例8に係る振動波駆動装置の斜視図The perspective view of the vibration wave drive device which concerns on Example 8. FIG. 第7の実施例の移動体5と振動波駆動装置6の配置を示す図The figure which shows arrangement | positioning of the mobile body 5 and the vibration wave drive device 6 of a 7th Example.

以下に本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明は、電気機械エネルギー変換素子を有する振動子と、前記振動子を支持する支持部材と、を有し、前記振動子に振動を励起して、摩擦力によって前記振動子と接触する移動体を移動させる振動波駆動装置において、前記振動子が、前記振動子と前記移動体とが接触する面と平行な平面内で、前記振動子の駆動する第1の方向と交差する第2の方向に移動可能な移動機構を有するものである。   The present invention includes a vibrator having an electromechanical energy conversion element, and a support member that supports the vibrator, and excites vibration in the vibrator and contacts the vibrator by a frictional force. In the vibration wave driving apparatus for moving the vibrator, the vibrator has a second direction intersecting a first direction driven by the vibrator in a plane parallel to a surface in contact with the vibrator and the moving body. It has a moving mechanism which can move to.

本発明において、「振動子と移動体とが接触する面」とは、振動子と振動体とが接触する複数の接触点を含む仮想的な平面を意味する。そして「振動子と移動体とが接触する面と平行な平面」とは前記した仮想的な「振動子と移動体とが接触する面」と平行な仮想的な平面を意味しており、無数に存在する。これらの平面は、本発明の移動機構の移動方向を規定するための方向である、第1の方向と第2の方向とを明確に把握するために規定する平面である。本発明において、前記第1の方向とは、前記振動子が移動体を移動させる方向であり、駆動方向ともいう。また本発明の前記第2の方向とは本発明の移動機構により移動可能な方向であり、「かわし方向」ともいい、本来の移動体の移動方向と交差する方向に力が作用した場合に当該力に抗することなく移動する(かわす)方向を意味する。そして本発明の移動機構は、上記構成によって規定される第2の方向に移動可能であることを特徴とするものである。   In the present invention, the “surface where the vibrator and the moving body come into contact” means a virtual plane including a plurality of contact points where the vibrator and the vibrator come into contact. The “plane parallel to the surface where the vibrator and the moving body contact” means a virtual plane parallel to the above-described virtual “surface where the vibrator and the moving body contact”. Exists. These planes are planes that are defined to clearly grasp the first direction and the second direction, which are directions for defining the moving direction of the moving mechanism of the present invention. In the present invention, the first direction is a direction in which the vibrator moves the moving body, and is also referred to as a driving direction. In addition, the second direction of the present invention is a direction that can be moved by the moving mechanism of the present invention, and is also referred to as a “drilling direction”, and is applied when a force acts in a direction that intersects the moving direction of the original moving body. It means the direction of moving (dodging) without resisting force. The moving mechanism of the present invention is characterized in that it can move in the second direction defined by the above configuration.

本発明において振動子を選択的に第2の方向に移動可能とする(第1の方向には実質的に移動しない)構成としては、第2の方向のみに移動可能なガイド部材を設けることにより実現できる。さらに、振動子を弾性部材(典型的にはバネ部材)で支持しておき、当該弾性部材を特定の方向のみ変位しやすい構成とすることによっても実現できる。   In the present invention, the vibrator can be selectively moved in the second direction (not substantially moved in the first direction) by providing a guide member that can move only in the second direction. realizable. Furthermore, the vibrator can be supported by an elastic member (typically a spring member) and the elastic member can be easily displaced only in a specific direction.

本発明において「第1の方向と交差する第2の方向」が存在する状態とは、第1の方向である移動方向とは異なる方向の成分が存在している(第1の方向とは異なる方向に移動する力が生じている)状態を意味する。このように移動方向とは異なる方向に移動する力が働いている状態は、前述したように出力ロスの原因となる。第1の方向と第2の方向との交差する角度は典型的には90°の時が最も出力ロスを生じる可能性が高いが、わずかでも交差していれば、その交差角度に応じた出力ロスが発生し得る。   In the present invention, the state in which the “second direction intersecting the first direction” exists includes a component in a direction different from the moving direction that is the first direction (different from the first direction). This means a state in which a force moving in the direction is generated. As described above, a state in which a force moving in a direction different from the moving direction is acting causes output loss as described above. The angle at which the first direction and the second direction intersect typically has the highest possibility of causing an output loss when it is 90 °, but if there is even a slight intersection, the output according to the intersection angle Loss can occur.

本発明の振動子は、振動板(振動体ともいう)と、電気機械エネルギー変換素子(代表的には圧電セラミックス)と、から構成され、電気機械エネルギー変換素子に所定の電界を印加することにより、所望の振動を励振させることができる。   The vibrator according to the present invention includes a diaphragm (also referred to as a vibrating body) and an electromechanical energy conversion element (typically piezoelectric ceramics), and applies a predetermined electric field to the electromechanical energy conversion element. The desired vibration can be excited.

本発明において直動型振動波駆動装置とは、直線状に駆動可能な振動波駆動装置を意味しており、リニア型振動波駆動装置ともいう。そして単体では、移動体(被駆動体ともいう)を直線的に移動させる構成となるが、複数の直動型の振動波駆動装置を組み合わせることで、移動体を所望の方向に移動させることができる。   In the present invention, the direct acting vibration wave driving device means a vibration wave driving device that can be driven linearly, and is also called a linear vibration wave driving device. The single body is configured to move the moving body (also called the driven body) linearly, but the moving body can be moved in a desired direction by combining a plurality of direct-acting vibration wave driving devices. it can.

以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの記載によって何ら限定されるものではない。また、各実施例における「方向」は全て、「振動子と移動体とが接触する面と平行な平面」内の方向を意味する。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these descriptions. In addition, all the “directions” in the embodiments mean directions in “a plane parallel to the surface where the vibrator and the moving body contact”.

図3は、本発明の第1の実施例に係る撮像装置としてのカメラの断面図である。そして図3のカメラは、動画及び静止画の撮影機能を有する。1はレンズ鏡筒で、2はカメラボディである。3は、レンズ鏡筒1に内蔵された画像振れ補正装置3である。画像振れ補正装置3には、光学レンズ4と、光学レンズ4が保持された移動体5と、移動体5を移動させる振動波駆動装置6がある。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a camera as an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. The camera shown in FIG. 3 has a moving image and still image shooting function. Reference numeral 1 denotes a lens barrel, and 2 denotes a camera body. Reference numeral 3 denotes an image blur correction device 3 built in the lens barrel 1. The image blur correction device 3 includes an optical lens 4, a moving body 5 that holds the optical lens 4, and a vibration wave driving device 6 that moves the moving body 5.

また、図3には示していないが、レンズ鏡筒1には、光学レンズ4以外の光学系、レンズ鏡筒1の振れを検出する加速度センサ、移動体の2次元の移動を検出するエンコーダが設けられる。さらに、振動波駆動装置6に電気エネルギーを供給する電源、加速度センサから出力される信号とエンコーダから出力される信号とを処理して電源を操作する制御方法を内蔵した制御部が設けられる。   Although not shown in FIG. 3, the lens barrel 1 includes an optical system other than the optical lens 4, an acceleration sensor that detects shake of the lens barrel 1, and an encoder that detects two-dimensional movement of the moving body. Provided. Furthermore, a power supply that supplies electric energy to the vibration wave driving device 6 and a control unit that incorporates a control method that processes the signal output from the acceleration sensor and the signal output from the encoder to operate the power supply are provided.

カメラボディ2内には撮像素子7がある。被写体からの光が、レンズ鏡筒1内の光学レンズ4を含む光学系を透過し、カメラボディ2内の撮像素子7に入射する。加速度センサの信号に基づき、画像振れ補正装置6により光学レンズ4を移動させることで、画像の振れを補正する事が可能となっている。   There is an image sensor 7 in the camera body 2. Light from the subject passes through an optical system including the optical lens 4 in the lens barrel 1 and enters the image sensor 7 in the camera body 2. The image blur can be corrected by moving the optical lens 4 by the image blur correction device 6 based on the signal from the acceleration sensor.

図2は、撮像素子7側から見た移動体5と振動波駆動装置6の配置を示している。移動体5は、耐摩耗性の高い熱処理されたステンレス鋼からなり、円環形状に加工されている。中心部には画像触れ補正用の光学レンズ4が保持されている。振動波駆動装置6は光路を妨げないように、光学レンズ4を径方向に避けて配置されている。周方向を等分割するように4つの振動波駆動装置6(6A、6B、6C、6D)が配置されている。   FIG. 2 shows the arrangement of the moving body 5 and the vibration wave driving device 6 as viewed from the image sensor 7 side. The moving body 5 is made of heat-treated stainless steel with high wear resistance, and is processed into an annular shape. An optical lens 4 for image touch correction is held at the center. The vibration wave driving device 6 is arranged avoiding the optical lens 4 in the radial direction so as not to disturb the optical path. Four vibration wave driving devices 6 (6A, 6B, 6C, 6D) are arranged so as to equally divide the circumferential direction.

振動波駆動装置6は、直動の前進駆動及び後進駆動が可能になっており、各々の駆動方向を矢印8で示している。振動波駆動装置6A及び6Cの駆動方向は図中のX方向となっており、振動波駆動装置6B及び6Dの駆動方向は図中のY方向となっている。これらは駆動方向が直交している配置となっている。これらの駆動を組み合わせる事で、移動体5の、XY平面内の2次元の移動が可能となっている。本実施例では、駆動方向が直交する振動波駆動装置6によって、移動体5の2次元の移動を可能としたが、駆動方向が、交差するように振動波駆動装置6を配置すれば、本実施例と同じく2次元の移動体5の移動が可能である。   The vibration wave drive device 6 is capable of linear drive forward drive and reverse drive, and the respective drive directions are indicated by arrows 8. The driving directions of the vibration wave driving devices 6A and 6C are the X direction in the drawing, and the driving directions of the vibration wave driving devices 6B and 6D are the Y direction in the drawing. These are arranged so that the driving directions are orthogonal. By combining these drives, the moving body 5 can be moved two-dimensionally in the XY plane. In this embodiment, the two-dimensional movement of the moving body 5 is made possible by the vibration wave driving device 6 whose driving directions are orthogonal to each other. However, if the vibration wave driving device 6 is arranged so that the driving directions intersect, Similar to the embodiment, the two-dimensional moving body 5 can be moved.

図1は、本発明の振動波駆動装置6の斜視図である。図中の座標系は、直交座標系を右手系で示している。   FIG. 1 is a perspective view of a vibration wave driving device 6 of the present invention. The coordinate system in the figure shows the orthogonal coordinate system as a right-handed system.

9は矩形板形状の振動子である。振動子9は、二つの突起部12を有する振動板10と、振動板10に固着された電気機械エネルギー変換素子である圧電セラミックス11とで構成される。振動板10には、梁部と振動子固定部13がある。二つの突起部12は振動子9の長手方向に並んで配置されている。   Reference numeral 9 denotes a rectangular plate-shaped vibrator. The vibrator 9 includes a vibration plate 10 having two protrusions 12 and a piezoelectric ceramic 11 that is an electromechanical energy conversion element fixed to the vibration plate 10. The diaphragm 10 has a beam portion and a vibrator fixing portion 13. The two protrusions 12 are arranged side by side in the longitudinal direction of the vibrator 9.

14は振動子固定部13と固着されているスリーブで、15はレンズ鏡筒1に端部が固定されたバーである。スリーブ14には穴が開いており、その穴をバー15が貫通し、これらの組合せで、ガイド部材となっている。本発明におけるガイド部材とは特定の方向の移動を許容し、それ以外の方向への移動は拘束する部材のことをいう。振動子9がバー15の長手方向に移動可能となっている。また、スリーブ14とバー15の接触面にはグリースが塗布されており、摺動抵抗は極めて小さくなっている。突起部12の上面は移動体5に接触しており、バー15が不図示のコイルバネによって、突起部12が移動体5の方向に加圧されている。これによって、突起部12と移動体5は加圧接触している。   Reference numeral 14 denotes a sleeve fixed to the vibrator fixing portion 13, and reference numeral 15 denotes a bar whose end is fixed to the lens barrel 1. A hole is opened in the sleeve 14, and a bar 15 passes through the hole, and a combination of these holes serves as a guide member. The guide member in the present invention refers to a member that allows movement in a specific direction and restrains movement in other directions. The vibrator 9 is movable in the longitudinal direction of the bar 15. Further, grease is applied to the contact surface between the sleeve 14 and the bar 15, and the sliding resistance is extremely small. The upper surface of the protrusion 12 is in contact with the moving body 5, and the protrusion 15 is pressed in the direction of the moving body 5 by a bar 15 with a coil spring (not shown). Thereby, the protrusion 12 and the moving body 5 are in pressure contact.

圧電セラミックス10に電源から交番電圧を印加し、振動子9に二つの振動モードの振動を励起する。図4の(a)と(b)に二つの振動モードを示す。図4(a)の振動モードはAモードともいう。また図4(b)の振動モードはBモードともいう。図4(a)に示す振動モードは、突起部12の上面が、振動子9の長手方向(送り方向ともいう:図中X方向)に振動する振動モード(Aモード)である。図4(b)に示す振動モードは、突起部12の上面が、移動体5との接触方向(突き上げ方向ともいう)に振動する振動モード(Bモード)である。これら二つの振動モードの振動を時間位相を略90°で励起するように、交番電圧を設定している。ここで略90°と記載した意味は、正確に90°でなくても、必要な振動が合成させる範囲で許容するという意味である。以下本発明における「略〜」という表現は同様の意味である。これにより、突起部12の上面は楕円軌跡で運動し、接触している移動体5を図4(a)中のXの方向の一方向に移動させる。また、二つの振動モードの振動の位相差を略−90°とすると、逆方向に移動体5を移動させられる。   An alternating voltage is applied to the piezoelectric ceramic 10 from a power source to excite the vibrator 9 in two vibration modes. 4A and 4B show two vibration modes. The vibration mode in FIG. 4A is also referred to as an A mode. Moreover, the vibration mode of FIG.4 (b) is also called B mode. The vibration mode shown in FIG. 4A is a vibration mode (A mode) in which the upper surface of the protrusion 12 vibrates in the longitudinal direction of the vibrator 9 (also referred to as a feed direction: X direction in the figure). The vibration mode shown in FIG. 4B is a vibration mode (B mode) in which the upper surface of the protrusion 12 vibrates in a contact direction (also referred to as a push-up direction) with the moving body 5. The alternating voltage is set so as to excite vibrations in these two vibration modes at a time phase of approximately 90 °. Here, the meaning of “approximately 90 °” means that even if it is not exactly 90 °, it is allowed within a range where necessary vibrations are synthesized. Hereinafter, the expression “approximately” in the present invention has the same meaning. As a result, the upper surface of the protrusion 12 moves along an elliptical locus, and moves the moving body 5 in contact in one direction of the X direction in FIG. If the phase difference between the vibrations of the two vibration modes is approximately −90 °, the moving body 5 can be moved in the opposite direction.

これらの移動方向が、先に図2中の矢印8で示した振動波駆動装置6の駆動方向(Y方向:第1の方向)となっている。   These moving directions are the driving directions (Y direction: first direction) of the vibration wave driving device 6 previously indicated by the arrow 8 in FIG.

本実施例では、振動波駆動装置6が、駆動方向(第1の方向)に直交した方向(第2の方向)に、スリーブ14とバー15で構成されたガイド部材を有している。これにより、移動体5がX方向(第2の方向)に移動した際には、振動波駆動装置6B及び6Dは、移動体5の動きに伴ってX方向に移動する。そしてX方向への移動は何ら拘束されず抵抗も実質的に無視できる。このため、振動波駆動装置6B及び6Dから、移動体5に働くX方向の力をほぼゼロにでき、移動体5の移動を妨げず、出力ロスがほぼない。   In this embodiment, the vibration wave driving device 6 has a guide member composed of a sleeve 14 and a bar 15 in a direction (second direction) orthogonal to the driving direction (first direction). Thus, when the moving body 5 moves in the X direction (second direction), the vibration wave driving devices 6B and 6D move in the X direction as the moving body 5 moves. The movement in the X direction is not restricted at all, and the resistance can be substantially ignored. For this reason, from the vibration wave drive devices 6B and 6D, the force in the X direction acting on the moving body 5 can be made substantially zero, the movement of the moving body 5 is not hindered, and there is almost no output loss.

本発明では、振動波駆動装置6B及び6Dに図4(a)の振動モード(Aモード)の振動を励起する必要がなく、電気機械エネルギー変換素子11に印加する電圧を小さくすることができる。このために消費されていた消費電力が削減できる。そして、電気機械エネルギー変換素子11に印加する電圧をゼロにすると、最も消費電力の削減効果が大きくなる。   In the present invention, it is not necessary to excite the vibration mode (A mode) vibration of FIG. 4A in the vibration wave driving devices 6B and 6D, and the voltage applied to the electromechanical energy conversion element 11 can be reduced. Therefore, the power consumption that has been consumed can be reduced. When the voltage applied to the electromechanical energy conversion element 11 is zero, the power consumption reduction effect is maximized.

本実施例では、図2で、移動体5をY方向(第1の方向)に移動体を駆動する場合に、X方向(第2の方向)に移動体5を移動させる場合を述べた。同様に、移動体5をX方向(第1の方向)に駆動する場合にはY方向(第2の方向)に振動子を移動可能な機構を設けることによって本発明の効果を得ることができる。また、X方向とY方向とが90°以外の角度で交差する場合、振動波駆動装置6(6A、6B、6C、6D)のいずれも、その駆動方向と移動体5の移動方向は交差するため、駆動方向と直交した方向の摩擦力成分が発生する。そのような場合でも、本発明によれば、移動体5と振動波駆動装置6の間の摩擦力による出力ロスを抑制することができる。   In the present embodiment, the case where the moving body 5 is moved in the X direction (second direction) when the moving body 5 is driven in the Y direction (first direction) is described with reference to FIG. Similarly, when the movable body 5 is driven in the X direction (first direction), the effect of the present invention can be obtained by providing a mechanism capable of moving the vibrator in the Y direction (second direction). . Further, when the X direction and the Y direction intersect at an angle other than 90 °, in any of the vibration wave driving devices 6 (6A, 6B, 6C, 6D), the driving direction and the moving direction of the moving body 5 intersect. Therefore, a frictional force component in a direction orthogonal to the driving direction is generated. Even in such a case, according to the present invention, output loss due to frictional force between the moving body 5 and the vibration wave driving device 6 can be suppressed.

また、本実施例では、振動波駆動装置6のみを用いて、移動体の2次元の移動をさせているが、その一部を、接触を用いない電磁モータに置き換えても良い。例えば、1つの電磁モータと1つの振動波駆動装置6を、駆動方向が異なるように配置しても移動体5の2次元方向の移動を行うことができる。   In the present embodiment, the moving body is moved two-dimensionally using only the vibration wave driving device 6, but a part thereof may be replaced with an electromagnetic motor that does not use contact. For example, the moving body 5 can be moved in the two-dimensional direction even if one electromagnetic motor and one vibration wave driving device 6 are arranged so that their driving directions are different.

また本発明の振動波駆動装置は、レンズ鏡筒1に画像振れ補正装置3を内臓した例を示したが、カメラボディ2に内蔵しても良いし、カメラボディ内の撮像素子を移動させるように構成しても、本実施例と同様の効果が得られる。また、振動子9の形状や振動モードも別のものであっても、本発明の効果は得られる。   Moreover, although the vibration wave driving device of the present invention has shown the example in which the image blur correction device 3 is incorporated in the lens barrel 1, it may be built in the camera body 2 or may move the image sensor in the camera body. Even if it comprises, the effect similar to a present Example is acquired. Even if the shape and vibration mode of the vibrator 9 are different, the effect of the present invention can be obtained.

ここで、本実施例にて先行技術を用いた場合の問題点について図2を用いて説明する。例えば、X方向(第2の方向)に画像が振れ、それを相殺するようにX方向に移動体5を移動させる場合には、振動波駆動装置6B及び6Dは、駆動方向がY方向に向いているため、駆動に寄与しない。また、移動体5と振動波駆動装置6B及び6Dは、加圧接触している為に、この間に摩擦力が生じ、移動体5がX方向に移動するのを阻害してしまう。この阻害の程度を緩和するために、図4(a)に示した突起部12の上面が移動体5との接触方向に振動する振動モードの振動を励起していた。しかし、摩擦力を十分に低減するには、大きな振幅を起こす必要がある。そのために大きな振幅の振動を発生させる必要があり、消費電力が大きくなるという問題がある。   Here, the problem when the prior art is used in this embodiment will be described with reference to FIG. For example, when the moving body 5 is moved in the X direction so that the image shakes in the X direction (second direction) and cancels out, the vibration wave driving devices 6B and 6D have the driving direction in the Y direction. Therefore, it does not contribute to driving. Further, since the moving body 5 and the vibration wave driving devices 6B and 6D are in pressure contact with each other, a frictional force is generated between them and the moving body 5 is prevented from moving in the X direction. In order to reduce the degree of this inhibition, the vibration mode vibration in which the upper surface of the protrusion 12 shown in FIG. 4A vibrates in the contact direction with the moving body 5 was excited. However, in order to sufficiently reduce the frictional force, it is necessary to cause a large amplitude. Therefore, it is necessary to generate a vibration with a large amplitude, and there is a problem that power consumption increases.

図5(a)は、本発明の別の形態の振動波駆動装置を突起部12側から見た斜視図である。図5(b)は、振動波駆動装置を突起部12の反対側から見た斜視図である。図中の座標系は、直交座標系を右手系で示している。両図を用いて、説明する。   FIG. 5A is a perspective view of a vibration wave driving device according to another embodiment of the present invention viewed from the protrusion 12 side. FIG. 5B is a perspective view of the vibration wave driving device as viewed from the opposite side of the protrusion 12. The coordinate system in the figure shows the orthogonal coordinate system as a right-handed system. This will be described with reference to both figures.

本実施例では、振動子と固定部の構成、及び振動子の保持構成が実施例1と異なる。ホルダ20は、振動子9の固定部13と結合しており、四角枠状の形状となっている。ホルダ20には弾性部材であるバネ17が取り付けられている。ホルダ20は、振動子9とバネ17の間の空間に、磁石16を保持している。   In the present embodiment, the configuration of the vibrator and the fixing portion and the holding structure of the vibrator are different from those in the first embodiment. The holder 20 is coupled to the fixed portion 13 of the vibrator 9 and has a square frame shape. A spring 17 that is an elastic member is attached to the holder 20. The holder 20 holds the magnet 16 in the space between the vibrator 9 and the spring 17.

バネ17は、板金のプレスによって製造されていて、材料はステンレス鋼のバネ材である。但し、本発明に採用し得るバネはこの構成に限らない。バネ17は、ホルダ20に固定されている図中のX方向に伸びた部分と、そこから、図中のZ方向に伸びた部分としてY変形バネ18があり、その先に固定部19がある。固定部19が不図示のレンズ鏡筒1に固定されている。Y変形バネ18は板厚方向が図中のY方向となり、Y方向(第2の方向)にはバネ剛性が小さく、X方向(第1の方向)にはバネ剛性が大きくなる。   The spring 17 is manufactured by pressing a sheet metal, and the material is a spring material made of stainless steel. However, the spring that can be employed in the present invention is not limited to this configuration. The spring 17 includes a Y-deformation spring 18 as a portion extending in the X direction in the drawing, which is fixed to the holder 20, and a portion extending in the Z direction in the drawing, and a fixing portion 19 at the tip. . A fixing portion 19 is fixed to the lens barrel 1 (not shown). The plate thickness direction of the Y deformation spring 18 is the Y direction in the figure, the spring rigidity is small in the Y direction (second direction), and the spring rigidity is large in the X direction (first direction).

不図示の磁性体である移動体5を、突起部12に接触させると、磁石16によって、振動子9と移動体5が加圧される。実施例1と同様に、圧電セラミックス11に所定の交番電圧を印加すると、移動体5をX方向(第1の方向)に駆動することができる。移動体5が他のアクチュエータによってY方向(第2の方向)に移動される際には、Y変形バネ部18のY方向のバネ剛性が小さいので、ここがY方向に曲げ変形し、振動子9がY方向に移動する。この時、振動子9から移動体5に与えるY方向の力は、振動子9のY方向の移動量に、Y変形バネ部18のY方向のバネ剛性を乗じた量となる。Y変形バネ部18の板厚を薄くする、あるいは細くする、バネ剛性の小さいバネを使用するなどすれば、このバネ剛性を簡単に小さくでき、移動体5のY方向の移動を妨げる力を小さくできる。また、振動波駆動装置の駆動方向のX方向には、Y変形バネ部18のバネ剛性が大きくなっているので、移動体5を力のロスが少なくX方向に駆動できる。実施例1では、ガイド部材を用いていたが、本実施例では板バネを用いており、より簡素な構造で本発明の効果が得られる。   When the movable body 5, which is a magnetic body (not shown), is brought into contact with the protrusion 12, the vibrator 9 and the movable body 5 are pressurized by the magnet 16. Similar to the first embodiment, when a predetermined alternating voltage is applied to the piezoelectric ceramic 11, the movable body 5 can be driven in the X direction (first direction). When the moving body 5 is moved in the Y direction (second direction) by another actuator, the Y deformation spring portion 18 has a small spring rigidity in the Y direction, so that it is bent and deformed in the Y direction. 9 moves in the Y direction. At this time, the force in the Y direction applied from the vibrator 9 to the moving body 5 is an amount obtained by multiplying the amount of movement of the vibrator 9 in the Y direction by the spring rigidity of the Y deformation spring portion 18 in the Y direction. If the plate thickness of the Y-deformation spring portion 18 is made thin or thin, or a spring with low spring rigidity is used, this spring rigidity can be easily reduced, and the force that hinders the movement of the movable body 5 in the Y direction can be reduced. it can. In addition, since the spring stiffness of the Y deformation spring portion 18 is increased in the X direction of the vibration wave drive device, the movable body 5 can be driven in the X direction with little force loss. In the first embodiment, the guide member is used. However, in this embodiment, the leaf spring is used, and the effect of the present invention can be obtained with a simpler structure.

図6は、本発明の別の形態の振動波駆動装置を突起部12の反対側から見た斜視図である。図中の座標系は、直交座標系を右手系で示している。   FIG. 6 is a perspective view of a vibration wave driving device according to another embodiment of the present invention as viewed from the opposite side of the protrusion 12. The coordinate system in the figure shows the orthogonal coordinate system as a right-handed system.

本実施例は、バネ17のY変形バネ18が図中のY方向(第2の方向)に二つ並び、その先の固定部19が2つある点で実施例2と異なる。2つの固定部19は、不図示のレンズ鏡筒1に固定されている。この構成は、弾性的に、Y方向(第2の方向)の平行クランク機構になっている。振動子9が移動体5からY方向の力を受けた際、振動子9には、XZ平面内の回転運動が起こり難く、主にY方向に運動する。本実施例も実施例2と同様に、Y変形バネ18は板厚方向が図中のY方向(第2の方向)となっており、Y方向にはバネ剛性が小さくなっている。これにより、移動体5のY方向の移動を妨げる力を小さくできている。また、X方向(第1の方向)にはバネ剛性が大きくなっているので、移動体5を力のロスが少なくX方向に駆動できる。   The present embodiment is different from the second embodiment in that two Y deformation springs 18 of the spring 17 are arranged in the Y direction (second direction) in the figure and there are two fixing portions 19 ahead. The two fixing portions 19 are fixed to the lens barrel 1 (not shown). This configuration is elastically a parallel crank mechanism in the Y direction (second direction). When the vibrator 9 receives a force in the Y direction from the moving body 5, the vibrator 9 hardly rotates in the XZ plane and moves mainly in the Y direction. In the present embodiment, similarly to the second embodiment, the Y-deformation spring 18 has a plate thickness direction in the Y direction (second direction) in the figure, and the spring rigidity is small in the Y direction. Thereby, the force which prevents the moving body 5 from moving in the Y direction can be reduced. Further, since the spring rigidity is increased in the X direction (first direction), the movable body 5 can be driven in the X direction with little loss of force.

さらに、別のアクチュエータの駆動によって移動体5がY方向に移動し、振動子9がY方向に移動した場合には、先の弾性的な平行クランク機構によって、振動子9はXZ平面内の回転運動が、起こり難くなっている。これによって、振動子9の突起部12が移動体5に対しての傾き量が抑制され、突起部12と移動体5との接触の安定化が可能となっている。   Further, when the moving body 5 moves in the Y direction by driving another actuator and the vibrator 9 moves in the Y direction, the vibrator 9 is rotated in the XZ plane by the elastic parallel crank mechanism. Exercise is less likely to occur. Accordingly, the amount of inclination of the protrusion 12 of the vibrator 9 with respect to the moving body 5 is suppressed, and the contact between the protrusion 12 and the moving body 5 can be stabilized.

図7(a)は、本発明の別の形態の振動波駆動装置を突起部12の反対側から見た斜視図である。図7(b)は、振動波駆動装置を突起部12の反対側から見た斜視図である。図中の座標系は、直交座標系を右手系で示している。両図を用いて、説明する。   FIG. 7A is a perspective view of a vibration wave driving device according to another embodiment of the present invention as viewed from the opposite side of the protrusion 12. FIG. 7B is a perspective view of the vibration wave driving device as viewed from the opposite side of the protrusion 12. The coordinate system in the figure shows the orthogonal coordinate system as a right-handed system. This will be described with reference to both figures.

本実施例は、バネ17のY変形バネ18と固定部19が、振動波駆動装置の駆動方向のX方向(第1の方向)を長手方向としている点で実施例2と異なる。Y変形バネ18の板厚方向は、実施例2と同じく、振動波駆動装置の駆動方向と直交した図中のY方向(第2の方向)となっている。   The present embodiment is different from the second embodiment in that the Y deformation spring 18 and the fixing portion 19 of the spring 17 have the X direction (first direction) of the driving direction of the vibration wave driving device as the longitudinal direction. The plate thickness direction of the Y deformation spring 18 is the Y direction (second direction) in the drawing orthogonal to the drive direction of the vibration wave drive device, as in the second embodiment.

本実施例も実施例2と同様に、Y変形バネ18は板厚方向が図中のY方向となっており、Y方向にはバネ剛性が小さくなっている。これにより、移動体5のY方向の移動を妨げる力を小さくできている。また、X方向にはバネ剛性が大きくなっているので、移動体5を力のロスが少なくX方向に駆動できる。本実施例では、バネ17がX方向を長手方向としているために、振動波駆動装置の低背化が可能となっている。   In the present embodiment, similarly to the second embodiment, the Y-deformation spring 18 has a plate thickness direction in the Y direction in the figure, and the spring rigidity is small in the Y direction. Thereby, the force which prevents the moving body 5 from moving in the Y direction can be reduced. Further, since the spring rigidity is increased in the X direction, the movable body 5 can be driven in the X direction with little force loss. In this embodiment, since the spring 17 has the X direction as the longitudinal direction, the vibration wave driving device can be reduced in height.

図8(a)は、本発明の別の形態の振動波駆動装置を突起部12の反対側から見た斜視図である。図8(b)は、振動波駆動装置を突起部12の反対側から見た斜視図である。図中の座標系は、直交座標系を右手系で示している。両図を用いて、説明する。   FIG. 8A is a perspective view of a vibration wave driving device according to another embodiment of the present invention as viewed from the opposite side of the protrusion 12. FIG. 8B is a perspective view of the vibration wave driving device viewed from the opposite side of the protrusion 12. The coordinate system in the figure shows the orthogonal coordinate system as a right-handed system. This will be described with reference to both figures.

本実施例は、バネ17のY変形バネ18と固定部19が、振動波駆動装置の駆動方向のX方向に2つ配置している点で実施例4と異なる。Y変形バネ18の板厚方向は、実施例4と同じく、振動波駆動装置の駆動方向(第1の方向)と直交した図中のY方向(第2の方向)となっている。   The present embodiment is different from the fourth embodiment in that two Y deformation springs 18 and fixing portions 19 of the spring 17 are arranged in the X direction of the driving direction of the vibration wave driving device. The plate thickness direction of the Y deformation spring 18 is the Y direction (second direction) in the figure orthogonal to the drive direction (first direction) of the vibration wave drive device, as in the fourth embodiment.

本実施例も実施例4と同様に、Y変形バネ18は板厚方向が図中のY方向となっており、Y方向(第2の方向)にはバネ剛性が小さくなっている。これにより、移動体5のY方向の移動を妨げる力を小さくできている。また、X方向(第1の方向)にはバネ剛性が大きくなっているので、移動体5を力のロスが少なくX方向に駆動できる。   In the present embodiment, similarly to the fourth embodiment, the thickness of the Y deformation spring 18 is the Y direction in the drawing, and the spring rigidity is small in the Y direction (second direction). Thereby, the force which prevents the moving body 5 from moving in the Y direction can be reduced. Further, since the spring rigidity is increased in the X direction (first direction), the movable body 5 can be driven in the X direction with little loss of force.

さらに、別のアクチュエータの駆動によって移動体5がY方向に移動し、振動子9がY方向に移動した場合には、XY平面内の回転に対する剛性が大きくなっており、この平面内の回転運動が、起き難くなっている。これによって、振動波駆動装置の駆動方向が、図中XY平面内で回転してしまう量を低減できる。   Further, when the moving body 5 is moved in the Y direction by driving another actuator and the vibrator 9 is moved in the Y direction, the rigidity against rotation in the XY plane is increased. However, it is difficult to get up. As a result, it is possible to reduce the amount that the driving direction of the vibration wave driving device rotates in the XY plane in the drawing.

図9(a)は、本発明の別の形態である振動波駆動装置を突起部12の反対側から見た斜視図である。図9(b)は、振動波駆動装置を突起部12の反対側から見た斜視図である。図中の座標系は、直交座標系を右手系で示している。両図を用いて、説明する。   FIG. 9A is a perspective view of a vibration wave driving device according to another embodiment of the present invention viewed from the opposite side of the protrusion 12. FIG. 9B is a perspective view of the vibration wave driving device viewed from the opposite side of the protrusion 12. The coordinate system in the figure shows the orthogonal coordinate system as a right-handed system. This will be described with reference to both figures.

本実施例は、バネ17のY変形バネ18と固定部19が、振動波駆動装置の駆動方向に直交した図中のY方向に2つ配置している点で実施例5と異なる。実施例5のように、Y変形バネ18を駆動方向のX方向に2つ配置すると、振動子9がY方向(第2の方向)に大きく移動した際には、Y変形バネ18が長手方向に引っ張られる状態となる。これにより、振動子9のY方向の移動が阻害され、一定以上の移動が必要な場合には、移動体5のY方向の移動が制限される場合がある。これに対し、本実施例ではY変形バネ18をY方向に2つ配置している。振動子9がY方向(第2の方向)に大きく移動したとしても、Y変形バネ18は曲げ変形の状態を保ち、Y変形バネ18が長手方向に引っ張られる現象を抑制できる。   The present embodiment is different from the fifth embodiment in that two Y deformation springs 18 and fixing portions 19 of the spring 17 are arranged in the Y direction in the drawing orthogonal to the driving direction of the vibration wave driving device. If two Y deformation springs 18 are arranged in the X direction of the driving direction as in the fifth embodiment, when the vibrator 9 moves greatly in the Y direction (second direction), the Y deformation spring 18 is in the longitudinal direction. It will be in the state pulled by. Thereby, the movement of the vibrator 9 in the Y direction is hindered, and the movement of the moving body 5 in the Y direction may be restricted when a certain amount of movement is required. On the other hand, in this embodiment, two Y deformation springs 18 are arranged in the Y direction. Even if the vibrator 9 moves greatly in the Y direction (second direction), the Y deformation spring 18 can be kept in a bending deformation state, and the phenomenon that the Y deformation spring 18 is pulled in the longitudinal direction can be suppressed.

また、本実施例のバネ17には、板厚方向がZ方向かつ長手方向がX方向の緩衝部21がある。この緩衝部17は振動子9の、YZ平面内とXZ平面内の回転運動と、Z方向の並進運動が起き易い構成となっている。不図示の移動体5に対し、振動波駆動装置がこれら方向の取付姿勢に誤差をもって固定されたとしても、突起部12の上面が移動体5の面にならい易いようになっている。   Further, the spring 17 of the present embodiment has a buffer portion 21 whose plate thickness direction is the Z direction and whose longitudinal direction is the X direction. The buffer portion 17 has a configuration in which the vibrator 9 can easily rotate in the YZ plane and the XZ plane and translate in the Z direction. Even if the vibration wave driving device is fixed to the mounting body in these directions with an error with respect to the unillustrated moving body 5, the upper surface of the protrusion 12 can easily follow the surface of the moving body 5.

Y変形バネ18の板厚方向は、実施例5と同じく、振動波駆動装置の駆動方向(第1の方向)と直交した図中のY方向(第2の方向)となっている。本実施例も実施例5と同様に、Y変形バネ18は板厚方向が図中のY方向となっており、Y方向にはバネ剛性が小さくなっている。これにより、移動体5のY方向の移動を妨げる力を小さくできている。また、X方向(第1の方向)にはバネ剛性が大きくなっているので、移動体5を力のロスが少なくX方向に駆動できる。   The plate thickness direction of the Y deformation spring 18 is the Y direction (second direction) in the figure orthogonal to the drive direction (first direction) of the vibration wave driving device, as in the fifth embodiment. In the present embodiment, similarly to the fifth embodiment, the Y-deformation spring 18 has the plate thickness direction in the Y direction in the figure, and the spring rigidity is small in the Y direction. Thereby, the force which prevents the moving body 5 from moving in the Y direction can be reduced. Further, since the spring rigidity is increased in the X direction (first direction), the movable body 5 can be driven in the X direction with little loss of force.

本実施例は制限部材24有する点で実施例1と異なる。   The present embodiment is different from the first embodiment in that the limiting member 24 is provided.

図12を用いて説明する。図12は、移動体5と振動波駆動装置6の配置を示している。図1での撮像素子7側から見た図となっている。   This will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the arrangement of the moving body 5 and the vibration wave driving device 6. It is the figure seen from the image pick-up element 7 side in FIG.

制限部材24が、直方体形状で、移動体5に固着されている。制限部材24は、各々の振動波駆動装置6(6A、6B、6C、6D)の振動子9が固着しているスリーブ14を、駆動方向8(第1の方向)と直交した方向(第2の方向)に挟むように、二つずつ配置されている。振動波駆動装置6Aでは、スリーブ14のX方向に沿った側面と、制限部材24のX方向に沿った側面とで、X方向のガイドを構成している。これによって、移動体5に対する振動子9及びスリーブ14の駆動方向8(X方向)の相対移動を許容(移動可能)しつつ、これと直交したY方向の相対移動量を制限する構成となっている。その他の振動波駆動装置(6B、6C、6D)でも、同様に、移動体5に対する振動子9及びスリーブ14の駆動方向8の相対移動が許容され、これと直交した方向の相対移動量が制限されている。   The limiting member 24 has a rectangular parallelepiped shape and is fixed to the moving body 5. The restricting member 24 moves the sleeve 14 to which the vibrator 9 of each vibration wave driving device 6 (6A, 6B, 6C, 6D) is fixed in a direction (second direction) orthogonal to the driving direction 8 (first direction). Are arranged two by two so as to be sandwiched in the direction of In the vibration wave driving device 6 </ b> A, the side surface along the X direction of the sleeve 14 and the side surface along the X direction of the limiting member 24 constitute an X direction guide. Accordingly, the relative movement amount in the Y direction orthogonal to the vibrator 9 and the sleeve 14 with respect to the moving body 5 is allowed (movable) while the relative movement amount in the Y direction orthogonal thereto is limited. Yes. Similarly, in other vibration wave driving devices (6B, 6C, 6D), relative movement in the driving direction 8 of the vibrator 9 and the sleeve 14 with respect to the moving body 5 is allowed, and the relative movement amount in the direction orthogonal thereto is limited. Has been.

ここで、制限部材24の効果について、説明する。   Here, the effect of the limiting member 24 will be described.

振動波駆動装置6Aの駆動方向8はX方向となっており、通常は、移動体5と振動子9のY方向の相対移動は起こらない。この場合には、移動体5に所望の移動量を与えた際、バー15に対する振動子9及びスリーブ14のY方向の移動量は、移動体5の所望の移動量に一致する。   The driving direction 8 of the vibration wave driving device 6A is the X direction, and normally the relative movement in the Y direction between the moving body 5 and the vibrator 9 does not occur. In this case, when a desired amount of movement is given to the movable body 5, the amount of movement of the vibrator 9 and the sleeve 14 in the Y direction with respect to the bar 15 matches the desired amount of movement of the movable body 5.

しかしながら、組み付け誤差などによる駆動方向のズレや外乱などによって、移動体5と振動子9のY方向の滑りによる相対移動が発生する場合がある。この場合には、バー15に対する振動子9及びスリーブ14のY方向の移動量は、移動体5の所望の移動量に、移動体5と振動子9の滑りによる相対移動量が加わった量となる。   However, relative movement due to slippage in the Y direction between the moving body 5 and the vibrator 9 may occur due to a shift in the driving direction or disturbance due to an assembly error or the like. In this case, the amount of movement of the vibrator 9 and the sleeve 14 in the Y direction with respect to the bar 15 is the amount obtained by adding the relative movement amount due to the sliding of the moving body 5 and the vibrator 9 to the desired moving amount of the moving body 5. Become.

この滑りによる相対移動が繰り返し数多く起こった場合には、移動体5と振動子9及びスリーブ14のY方向の相対移動量が大きくなる場合がある。   When many relative movements due to this slip occur repeatedly, the relative movement amounts in the Y direction of the moving body 5, the vibrator 9, and the sleeve 14 may increase.

これが大きくなり過ぎると、スリーブ14とバー15で構成されたガイド部材の突き当たりが起こり、振動子9に姿勢を変化させる不要な力が作用する。これが、移動体5と振動子9の不安定な接触などの問題を引き起こしてしまう。   If this becomes too large, the guide member constituted by the sleeve 14 and the bar 15 hits, and an unnecessary force for changing the posture acts on the vibrator 9. This causes problems such as unstable contact between the moving body 5 and the vibrator 9.

本実施例では、振動子9及びスリーブ14と移動体5とのY方向の相対移動量を、制限部材24によって制限している。これにより、バー15に対する振動子9及びスリーブ14のY方向の移動量を制限でき、上述の問題を防ぐ効果がある。   In this embodiment, the relative movement amount of the vibrator 9 and the sleeve 14 and the moving body 5 in the Y direction is limited by the limiting member 24. Thereby, the amount of movement of the vibrator 9 and the sleeve 14 in the Y direction with respect to the bar 15 can be limited, and the above-described problem can be prevented.

その他の振動波駆動装置(6B、6C、6D)でも効果は同様である。   The effect is the same in other vibration wave driving devices (6B, 6C, 6D).

また、Y変形バネ18を用いた実施例2から6に述べた振動波駆動装置6においても、制限部材24は効果がある。   Further, the restricting member 24 is also effective in the vibration wave driving device 6 described in the second to sixth embodiments using the Y deformation spring 18.

ここでは、制限部材24の側面と、振動子9が固着されたホルダ20の側面とで、駆動方向と直交した方向のガイドを構成した場合を述べる。   Here, a case will be described in which a guide in a direction orthogonal to the driving direction is configured by the side surface of the limiting member 24 and the side surface of the holder 20 to which the vibrator 9 is fixed.

移動体5に所望の移動量を与えた際、この移動量に、移動体5と振動子9のY方向の滑りによる相対移動量が加わった量の変位がY変形バネ18に起こる。このY方向の滑りによる相対移動量が大きくなってしまうと、Y変形バネ18の変形反力が大きくなって、移動体5のY方向の移動を妨げる力が大きくなってしまう。また、Y変形バネ18に塑性変形する程の変形が起こってしまうと、加工硬化によって、さらに移動体5のY方向の移動を妨げる力が大きくなってしまう。   When a desired amount of movement is given to the moving body 5, a displacement of an amount obtained by adding a relative amount of movement due to the sliding of the moving body 5 and the vibrator 9 in the Y direction to the moving amount occurs in the Y deformation spring 18. If the amount of relative movement due to the sliding in the Y direction increases, the deformation reaction force of the Y deformation spring 18 increases, and the force that hinders the movement of the moving body 5 in the Y direction increases. In addition, if the Y deformation spring 18 is deformed so as to be plastically deformed, the force that hinders the movement of the movable body 5 in the Y direction further increases due to work hardening.

本実施例のように、制限部材24を設け、移動体5に対する振動子9のY方向の相対移動量を制限すると、Y変形バネ18の変形を小さくする効果が得られる。本実施例では、移動体5に対する振動子9の駆動方向と直交した相対移動量の制限機構として、制限部材24とスリーブ14による構成や、制限部材24とホルダ20による構成を述べたが、これに限るものではなく、バーとスリーブなどの他構成で実現しても良い。また、移動体5に、振動波駆動装置6の駆動方向に沿った溝を有する凹部を設け、この凹部と振動子9の突起部12の側面とで滑りガイドを構成してもよい。これらのように移動体5に対する振動子9の駆動方向と直交した相対移動量を制限可能な制限機構を有すれば良く、制限機構の構成を限定するものではない。   If the limiting member 24 is provided and the relative movement amount of the vibrator 9 in the Y direction with respect to the moving body 5 is limited as in this embodiment, an effect of reducing the deformation of the Y deformation spring 18 can be obtained. In the present embodiment, as the limiting mechanism for the relative movement amount orthogonal to the driving direction of the vibrator 9 with respect to the moving body 5, the configuration using the limiting member 24 and the sleeve 14 and the configuration using the limiting member 24 and the holder 20 are described. However, the present invention is not limited to this, and other configurations such as a bar and a sleeve may be used. Further, a concave portion having a groove along the driving direction of the vibration wave driving device 6 may be provided in the moving body 5, and a sliding guide may be configured by the concave portion and the side surface of the protruding portion 12 of the vibrator 9. As described above, it is only necessary to have a limiting mechanism capable of limiting the relative movement amount orthogonal to the driving direction of the vibrator 9 with respect to the moving body 5, and the configuration of the limiting mechanism is not limited.

実施例1乃至7では、ガイド部材や板バネを用いた構成であった。しかし、本発明の効果を得る実施例の構成は他にもある。例えば、図10(a)と図10(b)で示した、バネ17に線径の細い丸棒22を振動波駆動装置の駆動方向の図中X方向に配し、その両端を不図示のレンズ鏡筒1に固定することができる。図中の座標系は、直交座標系を右手系で示している。   In Examples 1 to 7, the configuration is such that a guide member or a leaf spring is used. However, there are other configurations of the embodiment that achieve the effects of the present invention. For example, as shown in FIGS. 10A and 10B, a round bar 22 having a thin wire diameter is arranged on the spring 17 in the X direction in the driving direction of the vibration wave driving device, and both ends thereof are not shown. It can be fixed to the lens barrel 1. The coordinate system in the figure shows the orthogonal coordinate system as a right-handed system.

この構成においては、振動子9は丸棒22を軸として、回転運動が起き易くなっている。移動体5が他のアクチュエータによって、Y方向(第2の方向)に移動された際に、それを阻害しないように、振動子9は突起部12の上面がY方向に移動する回転が起きるようになっている。   In this configuration, the vibrator 9 is easy to be rotated about the round bar 22 as an axis. When the moving body 5 is moved in the Y direction (second direction) by another actuator, the vibrator 9 is rotated so that the upper surface of the protrusion 12 moves in the Y direction so as not to obstruct it. It has become.

また、他の例として、図11(a)と図11(b)に示した、バネ17に2本のワイヤ23を図中X方向に配し、その両端を不図示のレンズ鏡筒1に固定する例もある。図中の座標系は、直交座標系を右手系で示している。この構成では、特にこの2本のワイヤ23に掛かる張力を調整する事で、容易に振動子9のY方向(第2の方向)の移動に対する剛性を調節する事が可能となっている。   As another example, two wires 23 are arranged in the X direction in the drawing shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), and both ends thereof are attached to the lens barrel 1 (not shown). There is also an example of fixing. The coordinate system in the figure shows the orthogonal coordinate system as a right-handed system. In this configuration, particularly by adjusting the tension applied to the two wires 23, it is possible to easily adjust the rigidity with respect to the movement of the vibrator 9 in the Y direction (second direction).

これらの例においても、振動子9がY方向に移動しやすい構成となっているので、移動体5が他のアクチュエータによって、Y方向に移動された際に、それを阻害しないような効果が得られる。   Also in these examples, since the vibrator 9 is configured to easily move in the Y direction, when the moving body 5 is moved in the Y direction by another actuator, an effect that does not hinder it is obtained. It is done.

また、本発明の効果が得られる物として、移動体5と接触する振動子9の突起部12は、突起形状でなくても良い。さらに、その上面が接触する構成でなく、例えば、突起部12の先端に面取り形状を設けて、その面取りの斜面を移動体5と接触させても良いし、突起部12の先端がR形状となっていても良い。   Moreover, as a thing with which the effect of this invention is acquired, the protrusion part 12 of the vibrator | oscillator 9 which contacts the mobile body 5 does not need to be a protrusion shape. Furthermore, it is not the structure which the upper surface contacts, For example, a chamfering shape may be provided in the front-end | tip of the projection part 12, and the chamfering inclined surface may be made to contact the mobile body 5, and the front-end | tip of the projection part 12 is made into R shape. It may be.

さらに、Y変形バネの主たる変形方向を、説明の理解を助けるために各々の図中でX方向と直交するY方向としたが、ここに交差する方向であっても、変形した際にY方向に移動する成分があれば、本発明の効果が得られる。   Furthermore, the main deformation direction of the Y-deformation spring is set to the Y direction orthogonal to the X direction in each of the drawings in order to help understanding of the explanation. If there is a component that moves, the effect of the present invention can be obtained.

1 レンズ鏡筒
2 カメラボディ
3 画像振れ補正装置
4 光学レンズ
5 移動体
6 振動波駆動装置
7 撮像素子
8 振動波駆動装置の駆動方向
9 振動子
10 振動板
11 圧電セラミックス
12 突起部
13 振動子固定部
14 スリーブ
15 バー
16 磁石
17 バネ
18 Y変形バネ
19 固定部
20 ホルダ
21 緩衝部
22 丸棒
23 ワイヤ
24 制限部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens barrel 2 Camera body 3 Image shake correction apparatus 4 Optical lens 5 Moving body 6 Vibration wave drive device 7 Imaging element 8 Driving direction of vibration wave drive device 9 Vibrator 10 Diaphragm 11 Piezoelectric ceramics 12 Protrusion part 13 Vibrator fixation Part 14 Sleeve 15 Bar 16 Magnet 17 Spring 18 Y Deformation Spring 19 Fixed part 20 Holder 21 Buffer part 22 Round bar 23 Wire 24 Restriction member

Claims (13)

電気機械エネルギー変換素子を有する振動子と、
前記振動子を支持する支持部材と、を有し、
前記振動子に振動を励起して、摩擦力によって前記振動子と接触する移動体を
移動させる振動波駆動装置において、
前記振動子が、前記振動子と前記移動体とが接触する面と平行な平面内で、
前記振動子の駆動する第1の方向と交差する第2の方向に移動可能な移動機構を有することを特徴とする振動波駆動装置。
A vibrator having an electromechanical energy conversion element;
A support member for supporting the vibrator,
In a vibration wave driving device that excites vibration in the vibrator and moves a moving body that contacts the vibrator by a frictional force.
The vibrator is in a plane parallel to a surface where the vibrator and the moving body are in contact with each other.
A vibration wave driving device comprising a moving mechanism capable of moving in a second direction intersecting with a first direction driven by the vibrator.
前記振動子が移動可能な機構が、
前記振動子の移動方向を規制するガイド部材を含むことを特徴とする
請求項1に記載の振動波駆動装置。
A mechanism by which the vibrator can move is
The vibration wave driving device according to claim 1, further comprising a guide member that regulates a moving direction of the vibrator.
前記振動子が移動可能な機構が、
弾性部材を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の振動波駆動装置。
A mechanism by which the vibrator can move is
The vibration wave driving device according to claim 1, further comprising an elastic member.
前記弾性部材のバネ剛性が、
前記振動子の前記第1の方向のバネ剛性よりも、
前記第2の方向のバネ剛性が小さいことを特徴とする
請求項3に記載の振動波駆動装置。
The spring rigidity of the elastic member is
Than the spring stiffness of the vibrator in the first direction,
4. The vibration wave driving device according to claim 3, wherein the spring rigidity in the second direction is small.
前記弾性部材が板部を含むことを特徴とする
請求項4に記載の振動波駆動装置。
The vibration wave driving device according to claim 4, wherein the elastic member includes a plate portion.
前記板部の板厚方向が前記第2の方向であることを特徴とする
請求項5に記載の振動波駆動装置。
The vibration wave driving device according to claim 5, wherein a plate thickness direction of the plate portion is the second direction.
前記振動子が移動可能な機構は、前記板部が前記第1の方向に複数並んだ構成を含むことを特徴とする請求項6に記載の振動波駆動装置。   The vibration wave driving device according to claim 6, wherein the mechanism capable of moving the vibrator includes a configuration in which a plurality of the plate portions are arranged in the first direction. 前記板部が前記第2の方向に複数並んだ構成を含むことを特徴とする
請求項6に記載の振動波駆動装置。
The vibration wave driving device according to claim 6, comprising a configuration in which a plurality of the plate portions are arranged in the second direction.
前記振動子を複数有し、
前記複数の振動子の変位または駆動力を合成することにより、
前記複数の振動子に接触させた移動体を移動させることを特徴とする
請求項1から8のいずれか1項に記載の振動波駆動装置。
A plurality of the vibrators;
By synthesizing displacement or driving force of the plurality of vibrators,
9. The vibration wave driving device according to claim 1, wherein a moving body in contact with the plurality of vibrators is moved.
前記複数の振動子が、駆動方向が異なる振動子を含むことを特徴とする
請求項9に記載の振動波駆動装置。
The vibration wave driving device according to claim 9, wherein the plurality of vibrators include vibrators having different driving directions.
前記複数の振動子が、駆動方向が直交している振動子を含むことを特徴とする
請求項10に記載の振動波駆動装置。
The vibration wave driving device according to claim 10, wherein the plurality of vibrators include vibrators whose driving directions are orthogonal to each other.
前記振動子と前記移動体の、前記第2の方向の
相対移動量を制限する制限機構を有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の振動波駆動装置。
12. The vibration wave driving device according to claim 1, further comprising a limiting mechanism that limits a relative movement amount of the vibrator and the moving body in the second direction.
請求項1から12に記載の振動波駆動装置と、光学レンズまたは撮像素子と、制御手段と、電源とを含む画像振れ補正装置。   An image shake correction apparatus comprising: the vibration wave driving device according to claim 1; an optical lens or an image sensor; a control unit; and a power source.
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