JP2021114810A - Actuator, lens device comprising the same and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の振動体を有するアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator having a plurality of vibrating bodies.
撮像装置に装着されるレンズ鏡筒を周方向または光軸方向に駆動させる駆動装置について、複数の振動子を有する構成が提案されている。 A configuration having a plurality of vibrators has been proposed for a drive device for driving a lens barrel mounted on an image pickup device in the circumferential direction or the optical axis direction.
特許文献1には、円環形状の振動子保持体に対して駆動方向が円環の接線方向となるように複数の振動子を等間隔に配置し、複数の振動子に円環形状の被駆動体を接触させて被駆動体を駆動する駆動装置が記載されている。
In
しかしながら、特許文献1においては、複数の振動子の駆動特性が互いに異なる(個体差がある)場合に、被駆動体を良好に制御することが難しくなる。
However, in
本発明は、被駆動体を良好に制御することが可能なアクチュエータを提供することである。 The present invention is to provide an actuator capable of satisfactorily controlling a driven body.
上記目的を達成するために、アクチュエータは、夫々が第1及び第2の突起部を有する複数の振動体と、該複数の前記振動体を保持するベース部材と、前記第1及び第2の突起部と接触する摺動部材とを備え、前記複数の振動体の振動により該複数の振動体と前記摺動部材との相対位置が変化し、前記複数の振動体のうち第1の振動体の前記第1及び第2の突起部を結ぶ第1の直線と、該第1の振動体の回転軸上における前記相対位置の変化の方向に平行な第2の直線とが互いに非平行であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the actuator includes a plurality of vibrating bodies each having first and second protrusions, a base member holding the plurality of vibrating bodies, and the first and second protrusions. A sliding member that comes into contact with the portion is provided, and the relative positions of the plurality of vibrating bodies and the sliding member are changed by the vibration of the plurality of vibrating bodies, and the first vibrating body of the plurality of vibrating bodies is provided. The first straight line connecting the first and second protrusions and the second straight line parallel to the direction of change in the relative position on the rotation axis of the first vibrating body are non-parallel to each other. It is characterized by.
本発明によれば、被振動体を良好に制御することが可能なアクチュエータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an actuator capable of satisfactorily controlling a vibrated body.
(実施例1)
以下に、本発明の実施例1のアクチュエータ(振動型アクチュエータ)10を添付の図面に基づいて説明する。図1は、実施例1のアクチュエータ10の主要部の構成を示す正面図であって、後述の被駆動部材5(摺動部材)が取り外された状態を示す。図2(A)は、振動子ユニットS1(第1の振動体)の部分拡大図であり、図2(B)はその斜視図である。図3(A)は、アクチュエータ10の正面図、図3(B)は、その側面図であり、より使用状態に近い状態を示している。なお、実施例1においては、被駆動部材5の回転方向(相対移動の方向)をX方向、被駆動部材5の回転中心zを通る中心軸の方向をZ方向、振動子ユニットS1の中心cと被駆動部材5の回転中心zを通る軸の方向をY方向とする。
(Example 1)
Hereinafter, the actuator (vibration type actuator) 10 of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view showing the configuration of the main part of the
実施例1のアクチュエータ10は、3個の振動子ユニットS1、S2、S3(複数の振動体)、各振動子ユニットS1、S2、S3を保持するベース部材4及び被駆動部材5(図3(A)参照)から構成されている。被駆動部材5は、振動子ユニットS1、S2、S3に対して加圧接触している状態で保持されている。なお、振動子ユニットS1、S2、S3は全て同一の形状であるので、振動子ユニットS1を代表して、以下その構成について説明する。
The
振動子ユニットS1は、板状の弾性体からなる振動板2、振動板2に接合された矩形形状の圧電素子1、振動板2をベース部材4に連結する連結部材3から構成される。なお、ここでの矩形とは、厳密な矩形に限らず、正方形などの略矩形も含む。振動板2には、被駆動部材5に接触する接触部である2つの突起部2a(第1の突起部)、突起部2b(第2の突起部)が設けられている。
The vibrator unit S1 is composed of a
また、振動子ユニットS1、S2、S3には、圧電素子1と外部との電気的な接続を行う不図示のフレキシブルプリント基板が接続されている。このフレキシブルプリント基板を通じて圧電素子1に所定の入力信号を印加することにより、振動子ユニットS1、S2、S3に振動を励起することが可能となる。振動子ユニットS1、S2、S3に2つの異なる振動モードの振動を励起し、夫々を重ね合わせることにより被駆動部材5との接触部である突起部2a、2bの上面に楕円運動が発生する。そして、図1に示すX方向に振動子ユニットS1、S2、S3と被駆動部材5の相対位置を変化させるような力が発生する。この原理については、特開2017−195743号公報等で説明されているとおりである。ただし、本発明は上記した振動子ユニットS1、S2、S3の構成に限定されず、他の面外曲げ振動モードの振動を励起する構成の振動子でも良いし、その他の振動モードを励起する構成の振動子でも良い。
Further, a flexible printed circuit board (not shown) that electrically connects the
図4は、振動板2の突起部2aと突起部2bを結ぶ直線B1(第1の直線、図2(A)参照)における振動子ユニットS1の断面図である。振動子ユニットS1の連結部材3のほぼ中央には、振動子ユニットS1の中心cを通る回転軸A1の方向に突出するボス3a(凸部)が形成されている。また、ベース部材4には、回転軸A1の方向に窪んだ凹形状部4a(凹部)が形成されており、このボス3aは、凹形状部4aに遊嵌し、振動子ユニットS1は、回転軸A1を中心にボス3a回りに回転可能にベース部材4に保持される。なお、振動子ユニットS1に凹部、ベース部材4に凸部が形成されていてもよく、すなわち、振動子ユニットS1及びベース部材4の一方に、回転軸A1の方向に突出するボス3aが設けられ、他方にはボス3aに対応する凹形状部4aが設けられている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vibrator unit S1 in a straight line B1 (first straight line, see FIG. 2A) connecting the
図2(A)、(B)に示すように、更にベース部材4には、ビス6によりバネ7(付勢部材)の一端部が固定されており、バネ7の他端部は振動子ユニットS1の連結部材3を付勢力で付勢している。バネ7の付勢力は、振動子ユニットS1が回転軸A1を中心として回転する力として作用する。一方、ベース部材4の内径側には、バネ7の付勢力に対抗するように、バネ7に対向する調整ビス8(調整部材)が径方向の外側を向いて設けられている。調整ビス8の締めこみ量に応じて調整ビス8は進退可能であり、そして調整ビス8の先端部8aが連結部材3の側面を押圧している。この押圧により振動子ユニットS1は回転軸A1を中心として回転することが可能である。
As shown in FIGS. 2A and 2B, one end of the spring 7 (the urging member) is further fixed to the
振動子ユニットS1は、バネ7の付勢力を調整ビス8で受けることによって、回転することなく所定の位置で保持される。このような構成によって、調整ビス8の締めこみ量に応じて、振動子ユニットS1の位置を調整することが可能であり、連結部材3は、ベース部材4に対して振動子ユニットS1を所望の位置に固定する機能を有する。
The vibrator unit S1 is held at a predetermined position without rotating by receiving the urging force of the
次に、実施例1のアクチュエータ10の被駆動部材5について説明する。図3(A)に示されているように実施例1では、被駆動部材5は円環形状に形成されており、図3(B)における右側部の底面5aは、Z方向に直交する平面に平行となるようにフラットに形成されている。この底面5aに振動板2の突起部2a、2bが接触し、底面5aは突起部2a、2bが摺動する摺動面として機能する。被駆動部材5は、Z方向における中心軸回りに回転可能となるように不図示のガイド部材でガイドされ、他の軸回りや直線移動が規制されている。
Next, the driven
図1に示すように、3個の振動子ユニットS1、S2、S3は、夫々回転中心zに対して略同心円上で、且つ周方向を略3等分する位置に離れて配置されている。そして、各振動子ユニットS1、S2、S3は、被駆動部材5に接触する突起部2a、2bの上面がZ方向に直交する平面に平行となるようにベース部材4に固定されている。
As shown in FIG. 1, the three oscillator units S1, S2, and S3 are arranged on substantially concentric circles with respect to the center of rotation z and at positions separated from each other at positions that substantially divide the circumferential direction into three equal parts. The vibrator units S1, S2, and S3 are fixed to the
各振動子ユニットS1、S2、S3に所定の信号を入力すると、被駆動部材5をX方向に相対移動させる力が発生する。この力を受けて、被駆動部材5は回転中心zの回りに回転運動する。被駆動部材5には、一体または別体でカム環等が接続されており、カム環の回転によってレンズ保持枠等をZ方向に移動させることで、ズームやフォーカスなどを行うことができる。そして、アクチュエータ10により駆動されるレンズ保持枠等を備えたレンズ鏡筒(レンズ装置)を撮像装置に適用することが可能であり、更に、レンズ鏡筒からの光を受光する撮像素子を備えた撮像装置に適用することも可能である。
When a predetermined signal is input to each of the vibrator units S1, S2, and S3, a force for relatively moving the driven
本発明では、複数の振動子ユニットS1を備えているが、振動子ユニットS1を複数備える理由は、アクチュエータ10の高トルク化と小型化を達成するためである。単一の振動子ユニットS1で同じトルクを得ようとする場合、振動子ユニットS1の大型化が避けられないが、単一の振動子ユニットS1を複数備えることで、ユニットの大型化を避けることができる。
In the present invention, a plurality of vibrator units S1 are provided, but the reason why the plurality of vibrator units S1 are provided is to achieve high torque and miniaturization of the
次に、アクチュエータ10の製造方法(組立手順)について一例を示して説明する。各振動子ユニットS1、S2、S3は、ユニット組立工程において組立される。組立てられた各振動子ユニットS1、S2、S3には、前述したフレキシブルプリント基板を通じて信号が印加され、チェック工程において所望の特性が個別に検査される。チェック工程の結果から、ランク分け工程において各振動子ユニットS1、S2、S3の特性がランク分けされる。
Next, an example of a manufacturing method (assembly procedure) of the
ここでいう特性の一例としては、同一周波数、同一振幅の入力信号を印加した場合における、送り量が挙げられる。または、いくつかの異なる周波数において送り量や突き上げ量を測定し、周波数特性として捉えた特性でもよい。重要なことは、同一の信号を印加した際に得られる出力を各振動子ユニットS1、S2、S3間で揃えることであり、それを特定できるチェック項目であれば、測定内容等はこれらの特性に限定されない。 An example of the characteristics referred to here is the feed amount when input signals of the same frequency and the same amplitude are applied. Alternatively, it may be a characteristic obtained by measuring the feed amount or the push-up amount at several different frequencies and capturing it as a frequency characteristic. What is important is that the outputs obtained when the same signal is applied are aligned between the oscillator units S1, S2, and S3, and if it is a check item that can identify it, the measurement contents and the like have these characteristics. Not limited to.
測定された特性を評価した結果、ランク分け工程において、例えば特性を4つの段階であるAランク、Bランク、Cランク、Dランクに分けるとする。Bランクは平均的な性能を有し、最もサンプルの発生頻度が高い。AランクはBランクより高い性能を有し、Bランクよりサンプルの発生頻度が低い。Cランクは使用可能なレベルであるが、Bランクより性能が低く、サンプルの発生頻度も低い。Dランクは組立不良や部品不良等の理由により所定の性能に未達であるため、使用不可であり、また、Dランクのサンプルの発生頻度は最も低い。 As a result of evaluating the measured characteristics, in the ranking process, for example, the characteristics are divided into four stages, A rank, B rank, C rank, and D rank. Rank B has average performance and the frequency of sample occurrence is highest. Rank A has higher performance than rank B, and the frequency of sample occurrence is lower than that of rank B. C rank is a usable level, but its performance is lower than that of B rank, and the frequency of sample occurrence is low. Since the D rank does not reach the predetermined performance due to assembly defects, defective parts, etc., it cannot be used, and the frequency of occurrence of the D rank sample is the lowest.
次に、振動子ユニットS1、S2、S3の組付工程を説明する。振動子ユニットS1は、ベース部材4に設けられた凹形状部4aに連結部材3に形成されたボス3aが適切なクリアランスをもって嵌合することで、ベース部材4に対して、回転軸A1を中心として回転可能に保持される。そして、ベース部材4に設けられたバネ7により、振動子ユニットS1の連結部材3が付勢力で付勢されると共に、ベース部材4の内径側に設けられた調整ビス8により、バネ7の付勢力に対して振動子ユニットS1がベース部材4に位置決めされる。振動子ユニットS2、S3も振動子ユニットS1と同様にベース部材4に組付けられる。
Next, the assembling process of the vibrator units S1, S2, and S3 will be described. The vibrator unit S1 is centered on the rotation axis A1 with respect to the
図2(A)に示されるように、振動子ユニットS1の中心c(回転軸A1)において、被駆動部材5の相対位置の変化の方向である回転方向Xに平行な(すなわち、接する)直線X1(第2の直線、相対位置の変化の方向に平行な線)とY方向の線は略直交する。もし振動子ユニットS1、S2、S3の全てが同じBランクであった場合は、振動板2の突起部2aと突起部2bを結ぶ直線B1と直線X1とがなす角度θ1は0度(すなわち平行)となるように振動子ユニットS1を配置することが望ましい。その理由は、振動板2に発生する楕円運動の方向は、突起部2aと突起部2bを結んだ方向であり、その方向に被駆動部材5を相対移動させる力が発生するためである。当然、力が発生する直線B1の方向と直線X1の方向(被駆動部材5の回転方向Xは、回転軸A1においては直線方向だとみなすことができる)が一致している方が、力の伝達におけるロスがより小さくなる。
As shown in FIG. 2A, a straight line parallel to (that is, in contact with) the rotation direction X, which is the direction of change in the relative position of the driven
振動子ユニットS1、S2、S3の全てが同じBランクである場合、振動板2の突起部2aと突起部2bを結ぶ直線B1と直線X1とがなす角度θ1が0度となるように、調整ビス8の締め込み量を調整して振動子ユニットS1をベース部材4に組付ける。残りの振動子ユニットS2(第2の振動体)、振動子ユニットS3についても、振動子ユニットS1と同様にベース部材4に組付けられる。
When all of the vibrator units S1, S2, and S3 have the same rank B, the angle θ1 formed by the straight line B1 and the straight line X1 connecting the
このように、アクチュエータ10が同じランクの振動子ユニットS1、S2、S3によって組立てられている場合、回転速度の低下や制御性の悪化といった不具合は発生しない。または発生してもわずかな程度であるため、駆動特性に影響を与えるような不具合ではない。しかしながら、例えば、振動子ユニットS1、S2、S3として、Aランク、Bランク、Bランクのような、振動子ユニットS1だけ他と異なるランクのものが用いられた場合は、結果的に所望の回転速度が得られなくなることがある。具体的には、同じ入力の振動モードを与えた場合でも振動子ユニットS1、S2、S3で出力として得られる駆動特性が違ってしまう。また、回転速度だけでなく、加速、減速、ブレーキなど、制御に対する反応も不安定になるため所望の駆動を実現できず、制御性が悪くなってしまうおそれがある。これに対し、従来の対策方法の一例としては、振動子ユニットS1、S2、S3に対して別々の駆動信号を印加することで、夫々の振動子ユニットS1、S2、S3の出力をある一定レベルに揃えるように制御で対応することが挙げられる。しかしながら、別々の振動モードを設定することは制御をより複雑化させてしまう。また、制御により対応すると、制御をするために別の電気部品や、フレキシブルプリント基板等の追加が必要となるため、コストの増加が懸念される。更に、それらを実装、接続する電気基板のサイズが大型化するため、製品サイズの増大も懸念される。
As described above, when the
本発明では、3つの振動子ユニットS1、S2、S3において駆動特性に差がある場合、以下のような調整工程によって駆動特性が調整される。一例として、振動子ユニットS1がAランク、振動子ユニットS2及びS3が夫々Bランクである場合を説明する。駆動特性に差がない振動子ユニットS2については、図1に示すように線B2(第3の直線)と線X2(第4の直線)とがなす角度が0度(平行)となるようにベース部材4に組付けられる。振動子ユニットS3についても振動子ユニットS2と同様とする。
In the present invention, when there is a difference in drive characteristics among the three vibrator units S1, S2, and S3, the drive characteristics are adjusted by the following adjustment steps. As an example, a case where the oscillator unit S1 has an A rank and the oscillator units S2 and S3 have a B rank will be described. For the vibrator unit S2 having no difference in drive characteristics, the angle formed by the line B2 (third straight line) and the line X2 (fourth straight line) is 0 degrees (parallel) as shown in FIG. It is assembled to the
高い性能(Aランク)を有する振動子ユニットS1に対しては、振動板2の突起部2aと突起部2bを結ぶ直線B1と回転軸A1上における直線X1は、夫々がなす角度θ1が0度ではなく、非平行となるように所定の角度(例えば1度以上)に調整される。具体的には、調整ビス8の締め込み量を調整し、振動子ユニットS1を回転軸A1において回転させてその位置(角度θ1)を調整する。角度θ1の大きさは、所定の値でもよいし、各振動子ユニットS1、S2、S3の駆動特性の差から算出される個別の値でもよい。この調整により、相対移動のための力の発生する方向(直線B1の方向)と直線X1の方向が非平行になることから、振動子ユニットS1が発生する力の伝達においてロスが生まれ振動子ユニットS1の駆動特性が低下する。しかしながら、振動子ユニットS1はBランクより高い性能を有するAランクであり、この振動子ユニットS1の駆動特性を低下させることにより同一の入力信号を与えた場合における、各振動子ユニットS1、S2、S3間の送り量を略一致させることができる。
For the vibrator unit S1 having high performance (A rank), the straight line B1 connecting the
実施例1のように、振動子ユニットS1の駆動特性を調整することによって、組付けた状態において振動子ユニットS1、S2、S3の駆動特性を略一致させる効果が得られる。3つの振動子ユニットS1、S2、S3の駆動特性が所定の範囲内に揃うことで、上記したような回転速度の低下や制御性の悪化といった不具合の発生を避けることができる。また、3つの振動子ユニットS1、S2、S3の出力を揃えるために別々の入力(駆動信号)を印加する必要もないため、制御の複雑化、電気基板のコストの増加及びサイズの増大を避けることができるという優れた効果が得られる。 By adjusting the drive characteristics of the vibrator unit S1 as in the first embodiment, the effect of substantially matching the drive characteristics of the vibrator units S1, S2, and S3 in the assembled state can be obtained. By aligning the drive characteristics of the three vibrator units S1, S2, and S3 within a predetermined range, it is possible to avoid the occurrence of problems such as a decrease in rotational speed and deterioration in controllability as described above. Further, since it is not necessary to apply separate inputs (drive signals) to align the outputs of the three oscillator units S1, S2, and S3, it is possible to avoid complicated control, increase in cost of the electric board, and increase in size. The excellent effect of being able to do is obtained.
また、実施例1では上記の効果の他に、以下に説明する別の効果も得られる。角度θ1が0度の場合、突起部2a、2bと接触しながら回転駆動する被駆動部材5における摺動場所の半径方向の位置は同じである。つまり突起部2a、2bが摺動するのは同じ轍(わだち)である。振動子ユニットS1、S2、S3の角度θ1が全て0度であった場合は、合計6か所の突起部2a、2bが同じ轍を摺動することになる。これによって被駆動部材5の摩耗が早く進み、耐久性が悪くなるおそれがある。
Further, in the first embodiment, in addition to the above effects, another effect described below can be obtained. When the angle θ1 is 0 degrees, the radial positions of the sliding locations on the driven
一方、角度θ1を0度以外に調整した場合は、突起部2a、2bが摺動する場所は内径側、外径側に分かれるため、被駆動部材5における摺動場所の半径方向の位置は異なり、被駆動部材5に形成される轍は一本にはならない。摺動する場所を分けることによって被駆動部材5の摩耗を抑えることが可能となり、耐久性が向上する。更に、振動子ユニットS1、S2、S3間で角度θ1を少しでも異ならせれば、6か所の突起部2a、2bは全て別の轍を摺動することになり、更に耐久性を向上させることが可能である。
On the other hand, when the angle θ1 is adjusted to other than 0 degrees, the places where the
(実施例2)
次に、本発明の実施例2のアクチュエータ20を添付の図5〜図8に基づいて、実施例1との差を中心に説明する。図5は、実施例2のアクチュエータ20を含む全体構成の斜視図である。図6は、アクチュエータ20を含む全体構成の側面図である。図7は、アクチュエータ20の主要部の構成を示す斜視図である。図8は、図5〜図7で示したアクチュエータ20の主要部の構成を示す正面図であり、スライダー25a、25b(摺動部材)の方向から見た図であって振動板2の突起部2a(第1の突起部)、突起部2b(第2の突起部)と正対した図となっている。なお、実施例2においては、被駆動部材25の駆動の方向をX方向、X方向に直交する方向をY方向とする。
(Example 2)
Next, the
実施例2のアクチュエータ20は、レンズ保持枠21を駆動するように構成されている。レンズ保持枠21には、レンズ保持部21a、スライダー保持部21b、スリーブ部21c及びU溝部21dが設けられている。レンズ保持部21aには、少なくとも1枚のレンズが保持されている。被駆動部材25である2つのスライダー25a、25bがスライダー保持部21bに固定されており、その固定方法は接着やビス止め等、問わない。
The
また、スリーブ部21cにはメインガイドバー22が挿通されて組み込まれる。スリーブ部21cから見て、光軸OAを挟んで反対側にはU溝部21dが設けられており、U溝部21dにはサブガイドバー23が挿通されている。メインガイドバー22、サブガイドバー23は不図示の別部材においてそれらの位置が固定されている。この構成はガイド機構を構成し、レンズ保持枠21はメインガイドバー22に直進案内され、メインガイドバー22の延伸方向に移動可能となる。また、レンズ保持枠21の回転移動は、サブガイドバー23によってメインガイドバー22を中心として抑制される。メインガイドバー22の延伸方向と光軸OAは略一致しており、以降、特別には区別しない。
Further, the
実施例2のアクチュエータ20は、2個の振動子ユニットS1、S2と、各振動子ユニットS1、S2を保持する固定部材であるベース部材24と、スライダー25a、25bから構成されている。振動子ユニットS1にはスライダー25aが、振動子ユニットS2にはスライダー25bが夫々加圧接触している状態で保持されている。なお、振動子ユニットS1、S2は実施例1と同様に、圧電素子1、振動板2、振動板2をベース部材24に連結する連結部材3から構成される。振動板2には、被駆動部材25に接触する接触部である2つの突起部2a、突起部2bが設けられている。
The
また、振動子ユニットS1、S2には、圧電素子1と外部との電気的な接続を行う不図示のフレキシブルプリント基板が接続されている。ここで、実施例1と同様に、このフレキシブルプリント基板等を通じて振動子ユニットS1、S2に所定の入力信号を印加することにより、振動子ユニットS1、S2とスライダー25a、25bの相対位置を変化させるような力が発生する。レンズ保持枠21には、スライダー25a、25bが一体となるように固定されているため、この力を受けて、レンズ保持枠21は光軸OAのX方向に駆動(直線運動)される。
Further, a flexible printed circuit board (not shown) for electrically connecting the
振動子ユニットS1の連結部材3の形状は、実施例1と同様であり、図4に示すように連結部材3のほぼ中央には、振動子ユニットS1の中心cを通る回転軸A1の方向に突出するボス3a(凸部)が形成されている。また、ベース部材24には、回転軸A1の方向に窪んだ凹形状部24a(凹部)が形成されており、このボス3aは、凹形状部24aに遊嵌し、振動子ユニットS1は、回転軸A1を中心にボス3a回りに回転可能にベース部材24に保持される。なお、振動子ユニットS1に凹部、ベース部材24に凸部が形成されていてもよく、すなわち、振動子ユニットS1及びベース部材24の一方に、回転軸A1の方向に突出するボス3aが設けられ、他方にはボス3aに対応する凹形状部24aが設けられている。
The shape of the connecting
図8に示すように、更にベース部材24には、ビス6によりバネ7の一端部が固定されており、バネ7の他端部は振動子ユニットS1の連結部材3を付勢力で付勢している。バネ7の付勢力は、振動子ユニットS1が回転軸A1を中心として回転する力として作用する。一方、ベース部材24の回転軸A1の方向に突出する壁部24bには、バネ7の付勢力に対抗するように、バネ7に対向する調整ビス8が設けられている。調整ビス8の締めこみ量に応じて調整ビス8は進退可能であり、そして調整ビス8の先端部8aが連結部材3の側面を押圧している。この押圧により振動子ユニットS1は回転軸A1を中心として回転することが可能である。
As shown in FIG. 8, one end of the
次に、実施例2のアクチュエータ20の被駆動部材25であるスライダー25a、25bについて説明する。図5に示されているように実施例2では、スライダー25a、25bは不図示のフラット面を有するように形成されており、このフラット面に振動板2の突起部2a、2bが接触し、フラット面は突起部2a、2bが摺動する摺動面として機能する。フラット面は、2つの突起部2a、2bの先端を含む平面と平行となるように形成されている。
Next,
図7、図8に示すように、2個の振動子ユニットS1、S2は、夫々Y方向に並んで配置される。そして、各振動子ユニットS1、S2は、スライダー25a、25bに接触する突起部2a、2bの上面が上記のフラット面に平行となるようにベース部材24に固定されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the two vibrator units S1 and S2 are arranged side by side in the Y direction, respectively. The vibrator units S1 and S2 are fixed to the
次に、アクチュエータ20の製造方法(組立手順)について説明するが、各振動子ユニットS1、S2のユニット組立工程、チェック工程、ランク分け工程は実施例1と同様である。振動子ユニットS1、S2の組付工程において、実施例1と異なる事項を以下に説明する。
Next, the manufacturing method (assembly procedure) of the
もし振動子ユニットS1、S2が同じBランクであった場合は、振動板2の突起部2aと突起部2bを結ぶ直線B1(第1の直線)と直線X1(第2の直線)とがなす角度θ2は0度(すなわち平行)となるように振動子ユニットS1を配置することが望ましい。その理由は、振動板2に発生する楕円運動の方向は、突起部2aと突起部2bを結んだ方向であり、その方向にレンズ保持枠21を相対移動させる力が発生するためである。当然、力が発生する直線B1の方向と直線X1の方向(レンズ保持枠21の駆動方向)が一致している方が、力の伝達におけるロスがより小さくなる。
If the vibrator units S1 and S2 have the same rank B, a straight line B1 (first straight line) and a straight line X1 (second straight line) connecting the
一方、2つの振動子ユニットS1、S2において駆動特性に差がある場合、以下のような調整工程によって駆動特性が調整される。一例として、振動子ユニットS1がAランク、振動子ユニットS2がBランクである場合を説明する。平均的な性能を有するBランクである振動子ユニットS2については、振動板2の突起部2aと突起部2bを結ぶ線B2(第3の直線)と線X2(第4の直線)とがなす角度が0度(平行)となるようにベース部材24に組付けられる。
On the other hand, when there is a difference in the drive characteristics between the two vibrator units S1 and S2, the drive characteristics are adjusted by the following adjustment steps. As an example, a case where the vibrator unit S1 has rank A and the vibrator unit S2 has rank B will be described. For the B-rank oscillator unit S2 having average performance, the line B2 (third straight line) and the line X2 (fourth straight line) connecting the
高い性能(Aランク)を有する振動子ユニットS1に対しては、振動板2の突起部2aと突起部2bを結ぶ直線B1と回転軸A1上における直線X1は夫々がなす角度θ2が0度ではなく、非平行となるように所定の角度(例えば1度以上)に調整される。具体的には、調整ビス8の締め込み量を調整し、振動子ユニットS1を回転軸A1において回転させてその位置(角度θ2)を調整する。角度θ2の大きさは、所定の値でもよいし、各振動子ユニットS1、S2の駆動特性の差から算出される個別の値でもよい。この調整により、相対移動のための力の発生する方向(直線B1の方向)と直線X1の方向(相対位置の変化の方向に平行な方向)が非平行になることから振動子ユニットS1が発生する力の伝達においてロスが生まれ振動子ユニットS1の駆動特性が低下する。しかしながら、振動子ユニットS1はBランクより高い性能を有するAランクであり、この振動子ユニットS1の駆動特性を低下させることにより、同一の入力信号を与えた場合における、各振動子ユニットS1、S2間の送り量を略一致させることができる。
For the vibrator unit S1 having high performance (A rank), the straight line B1 connecting the
実施例2のように、振動子ユニットS1の駆動特性を調整することによって、組付けた状態において振動子ユニットS1、S2の駆動特性を略一致させることが可能となる。2つの振動子ユニットS1、S2の駆動特性が所定の範囲内に揃うことで、上記したような駆動速度の低下や制御性の悪化といった不具合の発生を避けることができる。また、2つの振動子ユニットS1、S2の出力を揃えるために別々の入力(駆動信号)を印加する必要もないため、制御の複雑化や電気基板のコストの増加及びサイズの増大を避けることができるという優れた効果が得られる。 By adjusting the drive characteristics of the vibrator unit S1 as in the second embodiment, it is possible to substantially match the drive characteristics of the vibrator units S1 and S2 in the assembled state. By aligning the drive characteristics of the two vibrator units S1 and S2 within a predetermined range, it is possible to avoid the above-mentioned problems such as a decrease in drive speed and deterioration in controllability. Further, since it is not necessary to apply separate inputs (drive signals) to align the outputs of the two oscillator units S1 and S2, it is possible to avoid complicated control, increase in cost and increase in size of the electric board. The excellent effect of being able to do it is obtained.
また、実施例2では、例としてメインガイドバー22、サブガイドバー23の直進案内にしたがってフォーカスやズームなどレンズ保持枠21を光軸OAの方向に移動させるレンズ鏡筒(レンズ装置)の構成について説明した。しかしながら、例えば、光軸OAに直交する2軸の方向に移動させるため、2段構成(親亀子亀構造)を採用した手振れ補正ユニットの構成においても適用可能である。親亀子亀構造は特開2008−90031号公報や特開平7−191361号公報で開示するように、手振れ補正ユニットとしては一般的な構造である。そして、アクチュエータ20により駆動されるレンズ鏡筒を撮像装置に適用することが可能であり、更に、レンズ鏡筒からの光を受光する撮像素子を備えた撮像装置に適用することも可能である。
Further, in the second embodiment, as an example, the configuration of a lens barrel (lens device) for moving the
実施例1(及び実施例2)の説明では、3つ(または2つ)の振動子ユニットS1、S2、S3の構成であるが、必要なトルクに応じて3つでもよいし4つでもよく、複数のユニットで構成されていれば、本発明の適用は可能である。また、複数の振動子ユニットS1、S2、S3のうち、1つの振動子ユニットS1において角度θ1(θ2)を調整したが、複数の振動子ユニットS1、S2、S3の全てを調整してもよい。また、複数の振動子ユニットS1、S2、S3を調整する場合、角度θ1(θ2)は同じ値にする必要はなく、複数の違った値を調整してもよい。 In the description of the first embodiment (and the second embodiment), three (or two) oscillator units S1, S2, and S3 are configured, but three or four may be used depending on the required torque. , The present invention can be applied as long as it is composed of a plurality of units. Further, although the angle θ1 (θ2) is adjusted in one oscillator unit S1 among the plurality of oscillator units S1, S2, and S3, all of the plurality of oscillator units S1, S2, and S3 may be adjusted. .. Further, when adjusting the plurality of vibrator units S1, S2, and S3, the angles θ1 (θ2) do not have to be the same value, and a plurality of different values may be adjusted.
また、実施例1(及び実施例2)では、複数の振動子ユニットS1、S2、S3を単体の状態として、特性検査等を行った結果をもとに、角度θ1(θ2)の調整を行うか否かと角度θ1(θ2)の大きさを決定する。しかしながら、単体の状態で性能検査等をせずに、各振動子ユニットS1、S2、S3をベース部材4(24)に組付けた状態で、何らかの性能検査等を行って、角度θ1(θ2)の調整を行ってもよい。 Further, in the first embodiment (and the second embodiment), the angle θ1 (θ2) is adjusted based on the result of the characteristic inspection or the like with the plurality of vibrator units S1, S2, and S3 as a single unit. Whether or not and the magnitude of the angle θ1 (θ2) are determined. However, without performing a performance inspection or the like in a single state, some performance inspection or the like is performed with the vibrator units S1, S2, and S3 assembled to the base member 4 (24), and the angle θ1 (θ2). May be adjusted.
実施例1(及び実施例2)では、ベース部材4(24)に対して連結部材3をバネ7で付勢し、更にバネ7の付勢する方向に対抗する方向に調整ビス8を進退させることで、振動子ユニットS1をガタなく保持すると共に角度θ1(θ2)を調整している。しかしながら、角度θ1(θ2)の調整手段は、実施例1(及び実施例2)のようなバネ7と調整ビス8には限定されず、他の手段でもよい。
In the first embodiment (and the second embodiment), the connecting
以上、本発明について説明したが、本発明はこれらの実施例1、2に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。また、当然ながら他の実施例との組み合わせも可能である。 Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to these Examples 1 and 2, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof. In addition, of course, it can be combined with other examples.
2a 突起部(第1の突起部)
2b 突起部(第2の突起部)
4、24 ベース部材
5、25 被駆動部材(摺動部材)
S1 振動子ユニット(第1の振動体)
S1〜S3 振動子ユニット(複数の振動体)
10、20 アクチュエータ
A1 回転軸
B1 直線(第1の直線)
X1 直線(第2の直線)
2a protrusion (first protrusion)
2b protrusion (second protrusion)
4, 24
S1 oscillator unit (first vibrating body)
S1-S3 oscillator unit (plural vibrators)
10, 20 Actuator A1 Rotation axis B1 Straight line (first straight line)
X1 straight line (second straight line)
Claims (10)
該複数の前記振動体を保持するベース部材と、
前記第1及び第2の突起部と接触する摺動部材とを備え、
前記複数の振動体の振動により該複数の振動体と前記摺動部材との相対位置が変化し、
前記複数の振動体のうち第1の振動体の前記第1及び第2の突起部を結ぶ第1の直線と、該第1の振動体の回転軸上における前記相対位置の変化の方向に平行な第2の直線とが互いに非平行であることを特徴とするアクチュエータ。 A plurality of vibrating bodies, each having first and second protrusions,
A base member holding the plurality of vibrating bodies and
A sliding member that comes into contact with the first and second protrusions is provided.
The relative positions of the plurality of vibrating bodies and the sliding member change due to the vibration of the plurality of vibrating bodies, and the relative positions of the plurality of vibrating bodies change.
Of the plurality of vibrating bodies, the first straight line connecting the first and second protrusions of the first vibrating body is parallel to the direction of change in the relative position on the rotation axis of the first vibrating body. An actuator characterized in that the second straight line is non-parallel to each other.
前記第1の振動体は、前記付勢部材と前記調整部材とにより位置決めされていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のアクチュエータ。 The base member includes an urging member and an adjusting member facing the urging member.
The actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the first vibrating body is positioned by the urging member and the adjusting member.
前記複数の振動体のうち第1の振動体の前記第1及び第2の突起部を結ぶ第1の直線と、該第1の振動体の回転軸上における前記相対位置の変化の方向に平行な第2の直線とが互いに非平行になるように、該第1の振動体を調整する工程を有することを特徴とする製造方法。 A plurality of vibrating bodies each having first and second protrusions, a base member holding the plurality of vibrating bodies, and a sliding member in contact with the first and second protrusions are provided. A method for manufacturing an actuator in which the relative positions of the plurality of vibrating bodies and the sliding member are changed by the vibration of the plurality of vibrating bodies.
Of the plurality of vibrating bodies, the first straight line connecting the first and second protrusions of the first vibrating body is parallel to the direction of change in the relative position on the rotation axis of the first vibrating body. A manufacturing method comprising a step of adjusting the first vibrating body so that the second straight line is non-parallel to each other.
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