JP2020058159A - 振動波モータ及びレンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化可能な振動波モータを提供する。
【解決手段】振動波モータ１００は、振動子１０１と、振動子１０１に摩擦接触する摩擦部材１０９と、振動子１０１を摩擦部材１０９に加圧する加圧機構１１５と、振動子１０１を保持する第１の保持機構１２３と、摩擦部材１０９を保持する第２の保持機構１２４と、を備え、振動子１０１と摩擦部材１０９とが相対移動し、第１の保持機構１２３は、第１の保持部１２５と、第１の保持部１２５よりも相対移動の方向に長い第２の保持部１２６とで構成され、摩擦部材１０９は、第１の保持部１２５と第２の保持部１２６との間に配置され、第１の保持部１２５は第１の規制部１０６ａを備え、第２の保持部１２６は第２の規制部１１３ｆを備え、第１の規制部１０６ａ及び第２の規制部１１３ｆは、第２の保持機構１２４に当接することで振動子１０１及び第１の保持機構１２３の相対移動の方向以外への移動を規制する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、振動波モータ及び振動波モータを用いてレンズを駆動するレンズ駆動装置に関する。

デジタルカメラには、光学系を介して撮像面に結像する像のピントズレを補正するために、ピントズレに応じて光学系の全部又は一部を移動することで合焦するレンズ駆動装置が搭載されている。近年、合焦動作の高速化、高精度化、静粛化を目的として、振動波モータを駆動源とするレンズ駆動装置が注目されている。特に、被駆動体を直進方向に駆動することが可能なリニア型振動波モータは、制御性や駆動特性が優れており、レンズ駆動装置の駆動源として活用されている。特許文献１では、振動波モータのガイド機構に含まれる転動部材の脱落を抑制することを目的として、可動部の動きを規制する規制部をガイド部材に設けたリニア型振動波モータが提案されている。

特開２０１７−２２９５７号公報

しかしながら特許文献１では、規制部が転動部材をできるだけ覆うように配置されることが望ましい。したがって、転動部材を配置するために可動部が進行方向に長くなり振動波モータが大型化するという課題がある。

本発明の目的は、転動部材の脱落を抑制し、大幅に小型化可能な振動波モータを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の振動波モータは、振動子と、振動子に摩擦接触する摩擦部材と、振動子を摩擦部材に加圧する加圧機構と、振動子を保持する第１の保持機構と、摩擦部材を保持する第２の保持機構と、を備え、振動子と摩擦部材とが相対移動し、第１の保持機構は、第１の保持部と、第１の保持部よりも相対移動の方向に長い第２の保持部とで構成され、摩擦部材は、第１の保持部と第２の保持部との間に配置され、第１の保持部は第１の規制部を備え、第２の保持部は第２の規制部を備え、第１の規制部及び第２の規制部は、第２の保持機構に当接することで振動子及び第１の保持機構の相対移動の方向以外への移動を規制する。

転動部材の脱落を抑制し、大幅に小型化可能な振動波モータを提供することができる。

（Ａ）、（Ｂ）第１の実施例に係る振動波モータ１００の構成を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）第１の実施例に係る振動波モータ１００の倒れ規制構造を示す模式図である。（Ｃ）比較例である。 （Ａ）、（Ｂ）第１の実施例に係る振動波モータ１００の相対移動を示す断面図である。 第１の実施例に係る振動波モータ１００と従来の振動波モータ９００を比較した模式図である。 第１の実施例に係る振動波モータ１００を適用したレンズ駆動装置のブロック線図である。 第１の実施例に係る振動波モータ１００を適用した固定筒５の構成を示す断面図である。 第１の実施例に係る振動波モータ１００の制御シーケンスを示すフローチャートである。 （Ａ）、（Ｂ）第２の実施例に係る振動波モータ２００の構成を示す断面図である。 （Ａ）第２の実施例に係る第１の案内部材２１２を示す平面図である。（Ｂ）第２の実施例に係る第２の案内部材２１３を示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）第２の実施例に係る振動波モータ２００の倒れ規制構造を示す模式図である。

（第１の実施例）
本発明の第１の実施例における振動波モータ１００の構成について図１（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図１（Ａ）は振動波モータ１００の相対移動方向Ｘ及び加圧方向Ｚに直交する方向Ｙから見た断面図、図１（Ｂ）は振動波モータ１００の相対移動方向Ｘから見た断面図である。

振動波モータ１００は、振動子１０１と摩擦部材１０９が相対移動する超音波モータであり、振動子１０１、振動子保持筐体１０４、摩擦部材１０９、摩擦部材保持筐体１１０、案内機構１１１、加圧機構１１５、連結部材１２０で構成される。

振動子１０１は、振動板１０２と圧電素子１０３を接着して構成される。図１（Ａ）に示すように振動板１０２には突起１０２ａが長手方向に２個設けられるとともに、第１の振動子保持筐体１０５に固定するための係合部１０２ｂが設けられている。また、圧電素子１０３には不図示のフレキシブル基板（給電部材）が電気的に接続されており、給電部材から特定の振幅及び位相差を有する高周波の電圧が圧電素子１０３に印加される。そして、振動子１０１が振動（超音波領域の周波数の超音波振動）して突起１０２ａが楕円運動を行う。

振動子保持筐体１０４は、第１の振動子保持筐体１０５、第２の振動子保持筐体１０６、薄板１０７で構成され、振動子１０１を保持する機構を構成する。第１の振動子保持筐体１０５は突起１０５ａを有し、振動子１０１の係合部１０２ｂと係合することで振動子１０１を保持する。第２の振動子保持筐体１０６は、後述する第２の案内部材１１３及び連結部材１２０を保持する。また、第２の振動子保持筐体１０６は、第１の規制部１０６ａを有し、振動子保持筐体１０４が摩擦部材保持筐体１１０に対して所定の角度θ倒れた場合に、摩擦部材１０９と当接する。薄板１０７は、加圧方向Ｚには剛性が低く、相対移動方向Ｘ及び方向Ｙには剛性が高い特性及び弾性を有する部材であり、第１の振動子保持筐体１０５及び第２の振動子保持筐体１０６を連結する。この構成より、振動子１０１及び摩擦部材１０９の当接状態が各部材の部品精度によってばらついた場合でも、薄板１０７が変形することでばらつきを吸収する。その結果、安定した当接状態を維持し高効率で推力を発生することができる。

摩擦部材１０９は、振動子１０１に摩擦接触する部材であり、固定部材１２１によって摩擦部材保持筐体１１０に締結される。振動子１０１に電圧が印加され突起１０２ａが楕円運動すると、摩擦部材１０９と突起１０２ａの間に摩擦力が断続的に発生し、摩擦力は、振動子１０１が摩擦部材１０９に対して相対移動する相対移動方向Ｘ（進行方向）への推力となる。この推力により振動子保持筐体１０４が摩擦部材保持筐体１１０に対して相対的に移動することができる。

摩擦部材保持筐体１１０は、摩擦部材１０９及び後述する第１の案内部材１１２を保持する部材であり、不図示の締結部（後述する鏡筒１）に固定される概略板形状の部材である。摩擦部材保持筐体１１０は、締結穴１１０ａを備え、摩擦部材１０９、第１の案内部材１１２を保持するように固定部材１２１が締結穴１１０ａに締結される。

案内機構１１１は、振動子１０１を摩擦部材１０９に対して相対移動させるための機構であり、案内部材及び転動部材１１４で構成される。さらに案内部材は、第１の案内部材１１２及び第２の案内部材１１３で構成され、転動部材１１４は第１の転動部材１１４ａ、第２の転動部材１１４ｂで構成される。

第１の案内部材１１２は、摩擦部材保持筐体１１０に保持され、摩擦部材１０９に対しては相対移動しない部材である。第１の案内部材１１２は、締結穴１１２ａとＶ溝１１２ｂを有し、締結穴１１２ａを介して固定部材１２１によって摩擦部材保持筐体１１０に締結される。また、第１の案内部材１１２は、Ｖ溝１１２ｂを介して第１の転動部材１１４ａ及び第２の転動部材１１４ｂと当接する。

第２の案内部材１１３は、締結穴１１３ａを有し、ビス等の固定部材１２２によって第２の振動子保持筐体１０６に締結され、振動子保持筐体１０４と一体で移動する。すなわち、第２の案内部材１１３は、振動子保持筐体１０４に保持され、振動子１０１とともに摩擦部材１０９に対して相対的に移動する部材である。また、後述する加圧機構１１５と係合する係合部１１３ｂを有し、加圧機構１１５の加圧方向Ｚに付勢される。また、Ｖ溝１１３ｃ、１１３ｄを有し、それぞれが第１の転動部材１１４ａ、第２の転動部材１１４ｂと当接する。さらに、第２の規制部１１３ｆを有し、振動子保持筐体１０４が摩擦部材保持筐体１１０に対して所定の角度θ傾いた場合に、摩擦部材保持筐体１１０と当接する。ただし、第２の規制部１１３ｆは構造物に限らず、第２の案内部材１１３が摩擦部材保持筐体１１０と当接する領域がある場合も、第２の規制部１１３ｆを有するとみなす。また、第２の規制部１１３ｆは、相対移動方向Ｘについて、第１の転動部材１１４ａ及び第２の転動部材１１４ｂが配置される領域よりも広い領域に配置される。なお、第２の案内部材１１３は、振動子保持筐体１０４よりも相対移動方向Ｘに長いことが本発明の特徴の一つである。

第１の転動部材１１４ａ、第２の転動部材１１４ｂは球状部材である。第１の転動部材１１４ａは、第１の案内部材１１２のＶ溝１１２ｂと第２の案内部材１１３のＶ溝１１３ｃに挟持され、第２の転動部材１１４ｂは、第１の案内部材１１２のＶ溝１１２ｂと第２の案内部材１１３のＶ溝１１３ｄに挟持される。この構成により、第１の案内部材１１２によって、第１の転動部材１１４ａ及び第２の転動部材１１４ｂが、相対移動方向Ｘのみ移動するように規制され、第２の案内部材１１３も同様に相対移動方向Ｘのみ移動するように規制される。また、転動部材１１４が転動することで第２の案内部材１１３が低摩擦で移動することができる。以上の構成から、第１の案内部材１１２に対して第２の案内部材１１３が相対移動方向Ｘに案内されるため、摩擦部材保持筐体１１０に対して振動子保持筐体１０４が相対移動方向Ｘへ案内される。

加圧機構１１５は、弾性部材１１６、第１の伝達部材１１７、第２の伝達部材１１８、第３の伝達部材１１９で構成され、振動子１０１を摩擦部材１０９に加圧するための加圧部である。弾性部材１１６は、振動子１０１を摩擦部材１０９に摩擦接触させるための加圧力を発生させるバネであり、第１の実施例では４本配置される。なお、弾性部材１１６の数はこれに限定されない。第１の伝達部材１１７は、弾性部材１１６を保持する係合部１１７ａを有し、第２の伝達部材１１８に加圧力を伝達する部材である。弾性部材１１６の一方の端は、第１の伝達部材１１７の係合部１１７ａにかけられ、他方の端は第２の案内部材１１３の係合部１１３ｂにかけられることで、第１の伝達部材１１７と第２の案内部材１１３が互いに近づくように加圧される。第２の伝達部材１１８は、第１の伝達部材１１７と当接する円弧部１１８ａを有し、第３の伝達部材１１９に加圧力を伝達する。円弧部１１８ａと第１の伝達部材１１７が当接することで、製造ばらつきによって当接する向きがばらついた場合でも効率よく加圧力を伝達することができる。第３の伝達部材１１９は振動を吸収しやすい弾性を有する部材であり、振動子１０１と第２の伝達部材１１８に挟まれるように配置されるとともに、振動子１０１からの振動が他の部材に伝搬するのを防ぐ。Ｚ方向において、第１の伝達部材１１７、第２の伝達部材１１８、第３の伝達部材１１９、振動子１０１、摩擦部材１０９、第１の案内部材１１２、第１の転動部材１１４ａ及び第２の転動部材１１４ｂ、第２の案内部材１１３が積層されて加圧される。以上の構成から、第１の伝達部材１１７、第２の伝達部材１１８、第３の伝達部材１１９を介して弾性部材１１６の加圧力を効率よく伝達し、振動子１０１を摩擦部材１０９に摩擦接触させている。

連結部材１２０は、第２の振動子保持筐体１０６に保持される部材であり、振動子１０１及び摩擦部材１０９により発生した推力を被駆動部材（後述のレンズ保持部材８）に伝達する部材である。

以上の構成から、振動波モータ１００は、不図示の給電部材を介して印加される電圧によって振動子１０１と摩擦部材１０９の間で推力が発生し、振動子１０１を保持する振動子保持筐体１０４が摩擦部材保持筐体１１０に対して相対移動する。また、その推力は連結部材１２０を介して被駆動部材に伝達され、被駆動部材を相対移動方向Ｘに駆動する。

次に、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を用いて、本発明の特徴である振動波モータ１００の倒れ規制構造について説明する。図２（Ａ）は本発明の振動波モータ１００を簡易的に示した模式図であって通常の状態、図２（Ｂ）は倒れが発生した状態を示し、図２（Ｃ）は第１の規制部１０６ａ及び第２の規制部１１３ｆを備えていない比較例を示す。

ここで、振動子１０１を保持する機構であって、振動子保持筐体１０４と第２の案内部材１１３とから構成される機構を第１の保持機構１２３とする。さらに、振動子保持筐体１０４を第１の振動子保持部材１２５（第１の保持部）、第２の案内部材１１３を第２の振動子保持部材１２６（第２の保持部）とする。すなわち、第１の保持機構１２３は、第１の振動子保持部材１２５と、第１の振動子保持部材１２５よりも相対移動方向Ｘに長い第２の振動子保持部材１２６とで構成される。また、第１の振動子保持部材１２５は第１の規制部１０６ａを備え、第２の振動子保持部材１２６は第２の規制部１１３ｆを備える。そして、摩擦部材１０９は第１の振動子保持部材１２５と第２の振動子保持部材１２６の間に配置される。また、摩擦部材１０９を保持する機構であって、摩擦部材保持筐体１１０と、摩擦部材１０９を摩擦部材保持筐体１１０に固定するための固定部材１２１と、第１の案内部材１１２とから構成される機構を第２の保持機構１２４とする。

まず、図２（Ａ）に示すように通常の状態では、第１の規制部１０６ａ及び第２の規制部１１３ｆは、第２の保持機構１２４に対して、Ｚ方向においてそれぞれ所定の隙間をあけて配置されている。ここで、第２の保持機構１２４に対して第１の保持機構１２３が移動するときに急激な加速度や外力が加わった場合、加圧機構１１５の加圧力が負けて第１の保持機構１２３の倒れが発生することがある。このとき、図２（Ｂ）に示すように第１の保持機構１２３が所定の角度θで倒れると、第１の規制部１０６ａと第２の規制部１１３ｆが共に又はそれぞれ第２の保持機構１２４に当接し、振動波モータ１００の倒れを規制する。もし、図２（Ｃ）に示すように第１の規制部１０６ａと第２の規制部１１３ｆを備えていない場合、角度θを超える角度θ’で倒れることになる。そして、倒れが第１の転動部材１１４ａを回転中心として生じていると仮定すると、第２の転動部材１１４ｂを挟持する第２の保持機構１２４及び第２の振動子保持部材１２６がそれぞれ離間することで、第２の転動部材１１４ｂが脱落し制御不能になってしまう。しかしながら、図２（Ｂ）の場合であれば、第２の転動部材１１４ｂが脱落する前に第１の規制部１０６ａと第２の規制部１１３ｆが共に又はそれぞれ第２の保持機構１２４に当接することで脱落を防止することができる。また、倒れに限らず第１の案内部材１１２及び第２の案内部材１１３が相対的に平行移動した場合には、第１の規制部１０６ａと第２の規制部１１３ｆの少なくとも一方が第２の保持機構１２４に当接することで転動部材１１４の脱落を防止することができる。

したがって、第１の規制部１０６ａは、第１の振動子保持部材１２５が第２の保持機構１２４に当接することで振動子１０１及び第１の保持機構１２３の相対移動の方向以外への移動を規制するように作用する。また、第２の規制部１１３ｆは、第２の振動子保持部材１２６が第２の保持機構１２４に当接することで振動子１０１及び第１の保持機構１２３の相対移動の方向以外への移動を規制するように作用する。

上記構成の特徴として、以下の点が挙げられる。まず、第２の保持機構１２４に保持される摩擦部材１０９は、第１の振動子保持部材１２５と第２の振動子保持部材１２６の間に配置される。また、第２の振動子保持部材１２６は、振動子１０１と摩擦部材１０９の相対移動を案内するための第２の案内部材１１３で構成されるとともに、摩擦部材１０９を挟んで振動子１０１及び第１の振動子保持部材１２５と対向する側に配置される。さらに、摩擦部材保持筐体１１０は、摩擦部材１０９を挟んで第２の振動子保持部材１２６と対向する側に配置される。加えて、第２の規制部１１３ｆは、相対移動方向Ｘにおいて、転動部材１１４よりも外側に配置される。

次に、本発明の振動波モータ１００の断面図を簡易的に示した図３（Ａ）、（Ｂ）を用いて、振動波モータ１００の相対移動の範囲について説明する。図３（Ａ）は振動波モータ１００が相対移動の範囲の中央に位置する状態、図３（Ｂ）は振動波モータ１００が相対移動の範囲の端に位置する状態を示す断面図である。また、図２（Ａ）と同様に、第１の振動子保持部材１２５と第２の振動子保持部材１２６から構成される、振動子１０１を保持する機構を第１の保持機構１２３とし、第１の保持機構１２３は断面では示していない。

図３（Ａ）において、第１の保持機構１２３は、摩擦部材保持筐体１１０、摩擦部材１０９、固定部材１２１に対して相対移動方向Ｘに移動可能である。このとき、第１の保持機構１２３は、摩擦部材保持筐体１１０と当接する、もしくは当接する直前まで移動することができる。第１の保持機構１２３が相対移動の範囲の端まで移動した状態は、図３（Ｂ）に示されており、このとき第２の振動子保持部材１２６の端部（第２の規制部１１３ｆ）は、摩擦部材保持筐体１１０及び固定部材１２１と加圧方向Ｚに関して重なっている。このような構成にすることで、第２の振動子保持部材１２６と摩擦部材保持筐体１１０及び固定部材１２１が干渉することなく移動できるため、振動波モータ１００の大型化を抑制する効果が得られる。したがって、第２の振動子保持部材１２６は、振動子１０１と摩擦部材１０９が相対移動した際に、加圧機構１１５の加圧方向Ｚから見て、固定部材１２１及び摩擦部材保持筐体１１０と重なることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。図４は、本発明の振動波モータ１００と従来の振動波モータ９００を比較した模式図である。図２（Ｃ）に示すように、第１の規制部１０６ａと第２の規制部１１３ｆを備えていない場合、振動波モータ１００は第１の保持機構１２３が第２の保持機構１２４に対して所定の角度θ以上倒れると、第２の転動部材１１４ｂが脱落し、制御不能になってしまう。そこで特許文献１で示す振動波モータ９００においては、相対移動する移動部９２３にベース部９２４と当接する規制部９０６ａを設けることで、倒れが所定の角度θ以下になるように規制している。しかしながら、この構成では規制部９０６ａを配置する際に、転動部材９１４の移動範囲をできるだけ覆うことが望ましいので、規制部９０６ａを設ける移動部９２３が相対移動方向Ｘに大型化してしまい、結果として振動波モータ９００が大型化している。

この大型化の問題に対し、本発明の振動波モータ１００では、第１の保持機構１２３が第１の規制部１０６ａを備える第１の振動子保持部材１２５と、第２の規制部１１３ｆを備える第２の振動子保持部材１２６とにより構成されている。そして、第１の規制部１０６ａと第２の規制部１１３ｆが共にベース部である第２の保持機構１２４に当接することで相対移動する第１の保持機構１２３の倒れが規制される。この構成では、第２の規制部１１３ｆと第１の規制部１０６ａの間隔が、転動部材１１４と第１の規制部１０６ａとの間隔よりも広いため、第１の保持機構１２３の相対移動方向Ｘの大きさを小さくしても所定の角度θに倒れを抑えることができる。また、相対移動の範囲の端においては第２の振動子保持部材１２６が第２の保持機構１２４と重なるように配置されているため、相対移動方向Ｘに第２の保持機構１２４を拡大する必要がない。したがって従来の振動波モータ９００に比べて、同程度の相対移動の範囲を確保しつつ、相対移動方向Ｘの長さをΔＬだけ短くすることができる。

以上の構成から、大幅に小型化が可能な振動波モータ１００を提供することができる。なお、第１の実施例は摩擦部材１０９に対して振動子１０１が移動する構成として説明したが、本発明は振動子１０１に対して摩擦部材１０９が移動する場合にも適用可能である。その際は、第１の保持機構１２３を固定部（後述の固定筒５）に固定し、第２の保持機構１２４に被駆動部材（後述のレンズ２）を連結するように構成すればよい。

（適用例）
次に本発明の第１の実施例における振動波モータ１００をデジタルカメラなどのレンズ鏡筒に適用したレンズ駆動装置について説明する。図５は本発明の振動波モータ１００を備えるレンズ駆動装置を示すブロック線図である。撮影光学系の一部としてのレンズ２及びレンズ２を駆動する振動波モータ１００を含む鏡筒１と、撮像素子４を有するカメラ本体３でレンズ駆動装置を構成する。また、レンズ駆動装置は、図５に示される各種手段を備える。ピント検出手段１１によって撮像素子４に結像される像のピント状態が検出され、その信号が制御手段１３に入力される。また、位置検出手段１２によってレンズ２の現在位置が検出され、その信号が制御手段１３に入力される。制御手段１３はそれらの信号をもとに、振動波モータ駆動手段１４に信号を出力し、振動波モータ１００を駆動する。これにより、レンズ駆動装置は、振動波モータ１００によってレンズ２を目標位置まで駆動し、ピントずれを補正することで良好な画像を撮影することができる。

次に、振動波モータ１００でレンズ２を駆動する構成について図６を用いて説明する。図６は、振動波モータ１００を実装した固定筒５の断面図である。固定筒５は、概略筒形状であり、不図示の鏡筒１に保持されるとともに、後述する第１のレンズ案内部材６、第２のレンズ案内部材７、振動波モータ１００を保持している。

レンズ保持部材８は、概略筒形状であり、中心にレンズ２を保持している。レンズ保持部材８には、後述する第１のレンズ案内部材６が貫くように、丸穴８ａが形成され、後述する第２のレンズ案内部材７が当接するように、Ｕ型溝８ｂが形成されている。また、レンズ保持部材８は、連結部材１２０を介して振動波モータ１００と連結されている。

第１のレンズ案内部材６は、棒形状のメインガイドバーであり、丸穴８ａを介してレンズ保持部材８と当接する。第１のレンズ案内部材６により、レンズ保持部材８の光軸方向ＯＬ（相対移動方向Ｘ）に直交する方向の平行移動が規制される。第２のレンズ案内部材７は、棒形状のサブガイドバーであり、Ｕ型溝８ｂを介してレンズ保持部材８と当接する。第２のレンズ案内部材７により、第１のレンズ案内部材６周りのレンズ保持部材８の回転移動が規制される。第１のレンズ案内部材６及び第２のレンズ案内部材７により、レンズ保持部材８は光軸方向ＯＬへ平行移動するように案内され、固定筒５に対して相対移動する。

以上の構成から、振動波モータ１００によって発生する推力が連結部材１２０によってレンズ保持部材８に伝えられる。レンズ保持部材８は、第１のレンズ案内部材６及び第２のレンズ案内部材７によって光軸方向ＯＬ以外の方向への移動が規制されるため、レンズ２と一体となって相対移動方向Ｘに駆動される。したがって、振動子１０１及び摩擦部材１０９による推力が連結部材１２０を介してレンズ２に伝達されて、レンズ２が駆動されることにより、ピント合わせを行うことができる。

次に、図７を用いて、振動波モータ１００の制御方法について説明する。図７は、振動波モータ１００の動作を示すフローチャートであり、合焦動作開始から合焦動作停止までを示している。

ステップＳ１では、ピント検出手段１１によって撮像素子４に結像される像のピント状態が検出され、その信号が制御手段１３に入力され、振動子保持筐体１０４の移動すべき目標位置が算出されるとともに、更新される。ステップＳ２では、位置検出手段１２によって振動子保持筐体１０４の位置が検出され、その信号が制御手段１３に入力されるとともに、現在位置が更新される。ステップＳ３では、ステップＳ１で更新された目標位置とステップＳ２で更新された現在位置の差分に基づいて、振動波モータ１００への通電が決定されるとともに、振動波モータ駆動手段１４へ信号が入力される。ステップＳ４では、入力された信号に基づいて、振動波モータ１００が駆動されることにより振動子保持筐体１０４が駆動される。ステップＳ５では、動作停止か否かの判別が行われ、動作停止でなければステップＳ１に戻り、目標位置と振動子保持筐体１０４の現在位置の差分がなくなるように制御が継続される。

（第２の実施例）
次に、本発明の第２の実施例における振動波モータ２００の構成について図８（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図８（Ａ）は、振動波モータ２００の相対移動方向Ｘ及び加圧方向Ｚに直交する方向Ｙから見た断面図、図８（Ｂ）は振動波モータ２００の相対移動方向Ｘから見た断面図である。なお、第１の実施例と同じ部材については、同じ番号を付することでその説明を省略する。第１の実施例と異なる部材については異なる部分のみを説明する。また、振動波モータ２００を備えるレンズ駆動装置の構成については、第１の実施例と同様のため省略する。

振動波モータ２００は、振動子２０１、振動子保持筐体２０４、摩擦部材２０９、摩擦部材保持筐体２１０、案内機構２１１、加圧機構２１５、連結部材２２０で構成される。なお、振動子２０１（振動板２０２、圧電素子２０３を含む）、摩擦部材２０９、摩擦部材保持筐体２１０及び連結部材２２０は、第１の実施例と同様のためその説明を省略する。

振動子保持筐体２０４は、第１の振動子保持筐体２０５、第２の振動子保持筐体２０６、調整部材２０７、付勢部材２０８で構成され、振動子２０１を保持する機構を構成する。なお、第１の振動子保持筐体２０５については、第１の実施例と同様のためその説明を省略する。第２の振動子保持筐体２０６は、第１の規制部２０６ａを有し、振動子保持筐体２０４が摩擦部材保持筐体２１０に対して所定の角度θ倒れた場合に、摩擦部材２０９と当接する。調整部材２０７は、円柱状の部材であり、第１の振動子保持筐体２０５と第２の振動子保持筐体２０６に挟持されるように相対移動方向Ｘに二つ配置される。また、付勢部材２０８は、板バネ等の弾性を有する部材であり、第１の振動子保持筐体２０５、第２の振動子保持筐体２０６、調整部材２０７の間に発生する相対移動方向Ｘのガタを吸収するように付勢する。このとき、調整部材２０７によって第１の振動子保持筐体２０５、第２の振動子保持筐体２０６は加圧方向Ｚにのみ相対的に移動することができる。この構成より、振動子２０１及び摩擦部材２０９の当接状態が各部材の部品精度によってばらついた場合でも、第１の振動子保持筐体２０５と第２の振動子保持筐体２０６が加圧方向Ｚに相対的に移動することでばらつきを吸収する。その結果、安定した当接状態を維持し高効率で推力を発生することができる。

案内機構２１１は、振動子２０１を摩擦部材２０９に対して相対移動させるための機構であり、案内部材及び転動部材２１４で構成される。さらに案内部材は、第１の案内部材２１２及び第２の案内部材２１３で構成され、転動部材２１４は第１の転動部材２１４ａ、第２の転動部材２１４ｂ及び第３の転動部材２１４ｃで構成される。

図９（Ａ）は第１の案内部材２１２の−Ｚ方向から見た底面図、図９（Ｂ）は第２の案内部材２１３の＋Ｚ方向から見た平面図である。第１の案内部材２１２は、摩擦部材保持筐体２１０に保持され、摩擦部材２０９に対して相対移動しない部材である。第１の案内部材２１２は、締結穴２１２ａ、Ｖ溝２１２ｂ及び平面部２１２ｃを有し、締結穴２１２ａを介して固定部材２２１によって摩擦部材保持筐体２１０に締結される。そして、Ｖ溝２１２ｂが第１の転動部材２１４ａ及び第２の転動部材２１４ｂ、平面部２１２ｃが第３の転動部材２１４ｃと当接する。

第２の案内部材２１３は、締結穴２１３ａを有し、ビス等の固定部材２２２によって第２の振動子保持筐体２０６に締結され、振動子保持筐体２０４と一体で移動する。すなわち、第２の案内部材２１３は、振動子保持筐体２０４に保持され、振動子２０１とともに摩擦部材２０９に対して相対的に移動する部材である。また、後述する加圧機構２１５と係合する係合部２１３ｂを有し、加圧機構２１５の加圧方向Ｚに付勢される。また、Ｖ溝２１３ｃ、２１３ｄ、２１３ｅを有し、それぞれが第１の転動部材２１４ａ、第２の転動部材２１４ｂ、第３の転動部材２１４ｃと当接する。さらに、第２の規制部２１３ｆを有し、振動子保持筐体２０４が摩擦部材保持筐体２１０に対して所定の角度θ倒れた場合に、摩擦部材保持筐体２１０と当接する。ただし、第２の規制部２１３ｆは構造物に限らず、第２の案内部材２１３が摩擦部材保持筐体２１０と当接する領域がある場合も、第２の規制部２１３ｆを有するとみなす。また、第２の規制部２１３ｆは、相対移動方向Ｘについて、第１の転動部材２１４ａ、第２の転動部材２１４ｂ及び第３の転動部材２１４ｃが配置される領域よりも広い領域に配置される。なお、第２の案内部材２１３は、振動子保持筐体２０４よりも相対移動方向Ｘに長いことが本発明の特徴の一つである。

第１の転動部材２１４ａ、第２の転動部材２１４ｂ及び第３の転動部材２１４ｃは球状部材である。第１の転動部材２１４ａは、第１の案内部材２１２のＶ溝２１２ｂと第２の案内部材２１３のＶ溝２１３ｃに挟持され、第２の転動部材２１４ｂは、第１の案内部材２１２のＶ溝２１２ｂと第２の案内部材２１３のＶ溝２１３ｄに挟持される。さらに、第３の転動部材２１４ｃは、第１の案内部材２１２の平面部２１２ｃと第２の案内部材２１３のＶ溝２１３ｅに挟持される。この構成により、第１の案内部材２１２によって、第１の転動部材２１４ａ、第２の転動部材２１４ｂ及び第３の転動部材２１４ｃが、相対移動方向Ｘのみ移動するように規制され、第２の案内部材２１３も同様に相対移動方向Ｘのみ移動するように規制される。また、転動部材２１４が転動することで第２の案内部材２１３が低摩擦で移動することができる。第１の実施例との違いは、第３の転動部材２１４ｃが追加されることにより、第１の案内部材２１２と第２の案内部材２１３の相対的な回転が規制されるため、回転止めの部材が不要になる点である。以上の構成から、第１の案内部材２１２に対して第２の案内部材２１３が相対移動方向Ｘに案内されるため、摩擦部材保持筐体２１０に対して振動子保持筐体２０４が相対移動方向Ｘへ案内される。

加圧機構２１５は、弾性部材２１６、第１の伝達部材２１７、第２の伝達部材２１８、第３の伝達部材２１９で構成され、振動子２０１を摩擦部材２０９に加圧するための加圧部である。弾性部材２１６は、第１の実施例と同様のためその説明を省略する。第１の伝達部材２１７は、弾性部材２１６を保持する保持部２１７ａを有し、第２の伝達部材２１８に加圧力を伝達する部材である。また、突起２１７ｂを有し、第２の伝達部材２１８と突起２１７ｂによって当接する。第２の伝達部材２１８は、第１の伝達部材２１７と当接し、第３の伝達部材２１９に加圧力を伝達する。突起２１７ｂと第２の伝達部材２１８が当接することで、製造ばらつきによって当接する向きがばらついた場合でも効率よく加圧力を伝達することができる。第３の伝達部材２１９及び全体の構成は第１の実施例と同様のためその説明を省略する。以上の構成から、第１の伝達部材２１７、第２の伝達部材２１８、第３の伝達部材２１９を介して弾性部材２１６の加圧力を効率よく伝達し、振動子２０１を摩擦部材２０９に摩擦接触させている。

以上の構成から、振動波モータ２００は、不図示の給電部材を介して印加される電圧によって振動子２０１と摩擦部材２０９の間で推力が発生し、振動子２０１を保持する振動子保持筐体２０４が摩擦部材保持筐体２１０に対して相対移動する。また、その推力は連結部材２２０を介して被駆動部材に伝達され、被駆動部材を相対移動方向Ｘに駆動する。

次に、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）を用いて、本発明の特徴である振動波モータ２００の倒れ規制構造について説明する。図１０（Ａ）は、本発明の振動波モータ２００を簡易的に示した模式図であって通常の状態、図１０（Ｂ）は振動波モータ２００の転動部材２１４を＋Ｚ方向から見た平面図、図１０（Ｃ）は振動波モータ２００に倒れが発生した状態を示す。

ここで、第１の実施例と同様に、振動子２０１を保持する機構であって、振動子保持筐体２０４と第２の案内部材２１３とから構成される機構を第１の保持機構２２３とする。さらに、振動子保持筐体２０４を第１の振動子保持部材２２５（第１の保持部）、第２の案内部材２１３を第２の振動子保持部材２２６（第２の保持部）とする。すなわち、第１の振動子保持部材２２５は、第１の振動子保持部材２２５と、第１の振動子保持部材２２５よりも相対移動方向Ｘに長い第２の振動子保持部材２２６で構成される。また、第１の振動子保持部材２２５は第１の規制部２０６ａを備え、第２の振動子保持部材２２６は第２の規制部２１３ｆを備える。そして、摩擦部材２０９は第１の振動子保持部材２２５と第２の振動子保持部材２２６の間に配置される。また、摩擦部材２０９を保持する機構であって、摩擦部材保持筐体２１０と、摩擦部材２０９を摩擦部材保持筐体２１０に固定するための固定部材２２１と、第１の案内部材２１２とから構成される機構を第２の保持機構２２４とする。

まず、図１０（Ａ）に示すように通常の状態では、第１の規制部２０６ａ及び第２の規制部２１３ｆは、第２の保持機構２２４に対して、Ｚ方向において所定の隙間をあけて配置されている。ここで、第２の保持機構２２４に対して第１の保持機構２２３が移動するときに急激な加速度や外力が加わった場合、加圧機構２１５の加圧力が負けて第１の保持機構２２３の倒れが発生することがある。このとき、図１０（Ｂ）に示すように倒れが発生する軸は、第１の転動部材２１４ａと第３の転動部材２１４ｃを結ぶ軸Ａ又は第２の転動部材２１４ｂと第３の転動部材２１４ｃを結ぶ軸Ｂである。第１の振動子保持部材２２５が＋Ｘ方向に相対移動していれば軸Ｂを中心に倒れが発生しやすく、−Ｘ方向に相対移動していれば軸Ａを中心に倒れが発生しやすい。ここで、図１０（Ｃ）に示すように第１の保持機構２２３が軸Ａ又は軸Ｂを回転中心として所定の角度θで倒れると、第１の規制部２０６ａと第２の規制部２１３ｆが共に又はそれぞれ第２の保持機構２２４に当接し、振動波モータ２００の倒れを規制する。もし、第１の規制部２０６ａと第２の規制部２１３ｆを備えていない場合、図２（Ｃ）と同様に角度θを超えるθ’で倒れることになり、制御不能になってしまう。しかしながら、図１０（Ｃ）の場合であれば、いずれかの転動部材２１４が脱落する前に第１の規制部２０６ａと第２の規制部２１３ｆが共に又はそれぞれ第２の保持機構２２４に当接することで脱落を防止することができる。また、第１の実施例と同様に、倒れに限らず第１の案内部材２１２及び第２の案内部材２１３が相対的に平行移動した場合には、第１の規制部２０６ａと第２の規制部２１３ｆの少なくとも一方が第２の保持機構２２４に当接する。そして、いずれかの転動部材２１４の脱落を防止することができる。

したがって、第１の規制部２０６ａは、第１の振動子保持部材２２５が第２の保持機構２２４に当接することで振動子２０１及び第１の保持機構２２３の相対移動の方向以外への移動を規制するように作用する。また、第２の規制部２１３ｆは、第２の振動子保持部材２２６が第２の保持機構２２４に当接することで振動子２０１及び第１の保持機構２２３の相対移動の方向以外への移動を規制するように作用する。

振動波モータ２００を用いてレンズ２を駆動する機構について、及び振動波モータ２００の制御方法については、第１の実施例と同様のためその説明を省略する。また、第２の実施例における効果については、第１の実施例と同様のためその説明を省略する。

以上の構成から、従来よりも大幅に小型化可能な振動波モータ２００を提供することができる。なお、第２の実施例は第１の実施例と同様に、摩擦部材２０９に対して振動子２０１が移動する構成で説明したが、本発明は振動子２０１に対して摩擦部材２０９が移動する場合にも適用可能である。

１００、２００ 振動波モータ
１０１、２０１ 振動子
１０６ａ、２０６ａ 第１の規制部
１０９、２０９ 摩擦部材
１１０、２１０ 摩擦部材保持筐体（保持筐体）
１１１、２１１ 案内機構（案内部）
１１２、２１２ 第１の案内部材（案内部材）
１１３、２１３ 第２の案内部材（案内部材）
１１３ｆ、２１３ｆ 第２の規制部
１１４、２１４ 転動部材
１１５、２１５ 加圧機構
１２１、２２１ 固定部材
１２３、２２３ 第１の保持機構
１２４、２２４ 第２の保持機構
１２５、２２５ 第１の振動子保持部材（第１の保持部）
１２６、２２６ 第２の振動子保持部材（第２の保持部）

Claims (7)

1. 振動子と、
   該振動子に摩擦接触する摩擦部材と、
   前記振動子を前記摩擦部材に加圧する加圧機構と、
   前記振動子を保持する第１の保持機構と、
   前記摩擦部材を保持する第２の保持機構と、
   を備え、
   前記振動子と前記摩擦部材とが相対移動し、
   前記第１の保持機構は、第１の保持部と、該第１の保持部よりも前記相対移動の方向に長い第２の保持部とで構成され、
   前記摩擦部材は、前記第１の保持部と前記第２の保持部との間に配置され、
   前記第１の保持部は第１の規制部を備え、
   前記第２の保持部は第２の規制部を備え、
   前記第１の規制部及び前記第２の規制部は、前記第２の保持機構に当接することで前記振動子及び前記第１の保持機構の前記相対移動の方向以外への移動を規制することを特徴とする、振動波モータ。
2. 前記第２の保持部は、前記相対移動を案内するための案内部を備え、前記摩擦部材を挟んで前記振動子及び前記第１の保持部と対向する側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の振動波モータ。
3. 前記案内部は、案内部材及び転動部材で構成され、
   前記第２の規制部は、前記相対移動の方向において、前記転動部材よりも外側に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の振動波モータ。
4. 前記第２の保持機構は、前記摩擦部材を保持する保持筐体と、前記摩擦部材を前記保持筐体に固定するための固定部材とを備え、
   前記保持筐体は、前記摩擦部材を挟んで前記第２の保持部と対向する側に配置されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動波モータ。
5. 前記第２の保持部は、前記振動子と前記摩擦部材が前記相対移動した際に、前記加圧機構の加圧方向から見て、前記固定部材及び前記保持筐体と重なることを特徴とする、請求項４に記載の振動波モータ。
6. 前記振動波モータは、超音波領域の周波数の振動を発生する超音波モータであることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振動波モータ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動波モータを備えることを特徴とする、レンズ駆動装置。

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