JP6818428B2 - 振動波モータ及びこれを用いた装置 - Google Patents

振動波モータ及びこれを用いた装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6818428B2
JP6818428B2 JP2016091507A JP2016091507A JP6818428B2 JP 6818428 B2 JP6818428 B2 JP 6818428B2 JP 2016091507 A JP2016091507 A JP 2016091507A JP 2016091507 A JP2016091507 A JP 2016091507A JP 6818428 B2 JP6818428 B2 JP 6818428B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oscillator
pressurizing
vibration wave
wave motor
vibrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016091507A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017200400A (ja
Inventor
和宏 野口
和宏 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2016091507A priority Critical patent/JP6818428B2/ja
Priority to US15/496,590 priority patent/US10425019B2/en
Priority to GB1706540.0A priority patent/GB2552051B/en
Priority to GB1901033.9A priority patent/GB2571629B/en
Priority to DE102017108865.2A priority patent/DE102017108865B4/de
Priority to CN202010210499.4A priority patent/CN111293923B/zh
Priority to CN201710284779.8A priority patent/CN107342704B/zh
Publication of JP2017200400A publication Critical patent/JP2017200400A/ja
Priority to US16/546,444 priority patent/US10804820B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6818428B2 publication Critical patent/JP6818428B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/026Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/001Driving devices, e.g. vibrators
    • H02N2/0015Driving devices, e.g. vibrators using only bending modes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/001Driving devices, e.g. vibrators
    • H02N2/003Driving devices, e.g. vibrators using longitudinal or radial modes combined with bending modes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/005Mechanical details, e.g. housings
    • H02N2/0055Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/028Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors along multiple or arbitrary translation directions, e.g. XYZ stages
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/103Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism

Description

本発明は、振動波モータ及びこれを用いた装置に関する。
圧電素子の圧電効果による変形を駆動源とする摩擦駆動型の超音波モータ(振動波モータ)は、電磁モータに比べて発生力が大きく、減速機構を設けることなく被駆動部を駆動させることが可能である。また、摩擦を利用して被駆動部を駆動させるため、保持力が大きく、静音性に優れた駆動を行うことが可能である。特許文献1では、2つの圧接部が形成された弾性体と圧電素子を備える振動子、および加圧バネにより加圧された圧接部に接触する被接触部材を有するリニア振動型モータが開示されている。また、特許文献2では、特許文献1とは異なる構成を有する振動波モータ機構が開示されている。
特開2015−136205号公報 特開2011−72130号公報
摩擦駆動型の振動波モータは、圧接部の加圧力を所定の値に保つことで所望の性能を発揮させることができる。加圧力が大きいと発生力は増加するが、振動体の駆動振動が抑制されるために同一の速度を出すための消費電力が増加し電気機械変換効率は低下してしまう。逆に、加圧力が小さいと発生力は減少する。特に、2つの圧接部が設けられている場合、両者に対する加圧力のバランスは重要である。両者に対する加圧力がアンバランスになると本来駆動方向に対して対称であるべき圧接部の変形が非対称となり、効率が低下するとともに種々特性の駆動方向による差も大きくなってしまう。
特許文献1では、2つの圧接部を被接触部材に対して加圧する加圧バネは、振動子の真上に配置されているので2つの圧接部には安定した加圧が実現されている。しかしながら、加圧バネを振動子の真上に配置するため、モータの厚みが厚くなってしまう。
特許文献2では、積層型圧電素子の周囲に配置された複数の引張コイルバネは、摺動部材および摩擦部材を加圧接触させている。しかしながら、引張コイルバネは、摺動部材とケース部材を牽引しているために、移動量が小さく制限され、2つの摩擦部材への加圧状態を安定的に保つことは困難である。また、複数の引張コイルバネの特性の違いについて考慮されていない。
このような課題に鑑みて、本発明は、薄型で安定した性能を有する振動波モータを提供することを目的とする。
本発明の一側面としての振動波モータは、第1の振動子と、前記第1の振動子と接触する摩擦部材と、付勢力を発生させる複数の加圧手段と、前記付勢力により前記摩擦部材に対し前記第1の振動子を加圧する第1の加圧部材と、有する振動波モータであって、前記第1の振動子と前記摩擦部材は、前記第1の振動子に発生する振動によって相対的に移動するように配置され、前記第1の振動子は、相対的に移動する前記移動方向と前記移動方向に直交し前記複数の加圧手段による加圧方向に直交する方向を第1の方向とするとき、前記第1の方向に沿った第1の軸の回りに傾斜可能に配置され、前記第1の加圧部材は、前記第1の方向に沿った第2の軸の回りに傾斜可能に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、薄型で安定した性能を有する振動波モータを提供することができる。
本発明の実施形態に係る振動波モータユニットを備える撮像装置の断面図である。 実施例1の振動子の平面図および側面図である。 実施例1の振動波モータユニットの斜視図である。 実施例1の振動波モータユニットの分解斜視図である。 実施例1の振動波モータユニットの平面図および断面図である。 実施例1の振動子の動きの自由度の説明図である。 実施例1の加圧板と可動部材の関係を説明する図である。 実施例1の直進案内部の斜視図である。 実施例1の直進案内部の説明図である。 実施例1の直進案内部の組立の説明図である。 実施例1のレンズ駆動ユニットの斜視図である。 実施例2の振動波モータユニットの斜視図である。 実施例2の振動波モータユニットの分解斜視図である。 実施例2の振動波モータユニットの平面図および断面図である。 実施例2の振動子の動きの自由度の説明図である。 実施例2の加圧板と可動部材の関係を説明する図である。 実施例2の直進案内部の斜視図である。 実施例2の振動波モータユニットとレンズユニットの連結部の説明図である。 実施例3の振動波モータユニットの斜視図である。 実施例3の振動波モータユニットの分解斜視図である。 実施例3の振動波モータユニットの平面図および断面図である。 実施例3の振動子の動きの自由度の説明図である。 実施例3の第1加圧板と第2加圧板の関係を説明する図である。 実施例3のレンズ駆動ユニットの斜視図である。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
図1は、本発明の実施形態に係る振動波モータユニット(振動波モータあるいは超音波モータユニット。以下、モータユニットという)1000を備える撮像装置(光学機器)の断面図である。本実施形態の撮像装置は、撮像レンズ部2000およびカメラボディ3000を備える。撮像レンズ部2000の内部には、モータユニット1000と、モータユニット1000に取り付けられた合焦レンズ4000が配置されている。カメラボディ3000の内部には、撮像素子5000が配置されている。合焦レンズ4000は、撮影時にモータユニット1000により光軸Oに沿って移動する。被写体像は撮像素子5000の位置で結像し、撮像素子5000は合焦した像を生成する。なお、本実施形態ではモータユニット1000は撮像装置に搭載されているが、本発明はこれに限定されない。モータユニット1000は、例えば、レンズユニット等の他の光学機器に搭載されてもよいし、光学機器とは異なる装置に搭載されてもよい。また、本実施形態では撮像レンズ部2000およびカメラボディ3000は一体的に構成されているが、本発明はこれに限定されない。撮像レンズ部2000は、カメラボディ3000に着脱可能に取り付けられてもよい。つまり、本発明でいうところの装置とは、後述の各実施例で説明する振動波モータと、この振動波モータからの駆動力によって駆動する部材とを有する装置のことをいう。
図2を参照して、本実施例のモータユニット1000Aが備える振動子2について説明する。図2は、振動子2の平面図および側面図である。図2(A)は振動子2の平面図、図2(B)は側面図である。振動子2は、駆動突起2a、2bおよび固定腕部2c、2dを備える。振動子2には、振動板(弾性板)3および圧電素子4が接着剤等により固着されている。圧電素子4に2相の高周波電圧が印加されると、超音波振動を励振し、駆動突起2a、2bの先端には図2(B)に示されるxy平面上の楕円運動が励起される。この状態で駆動突起2a、2bに摩擦材が摩擦接触することで、振動子2および摩擦材は相対的に移動する。本実施例では、摩擦部材7に対向し、駆動突起2a、2bを含む矩形領域A×Bを駆動力発生領域(対向領域)とする。また、矩形領域A×Bおよびx軸に直交し、矩形領域A×Bを対称に分割する面Cを前後対称面(第1面)、矩形領域A×Bおよびz軸に直交し、矩形領域A×Bを対称に分割する面Dを左右対称面(第2面)とする。前後対称面Cは、後述するよう移動部の移動方向および加圧手段の加圧方向に直交する方向、並びに加圧手段の加圧方向を含む面である。また、左右対称面Dは、移動部の移動方向および加圧手段の加圧方向を含む面である。
以下、図3から図5を参照して、モータユニット1000Aの構成について説明する。図3は、モータユニット1000Aの斜視図である。図3(A)は平面側斜視図、図3(B)は底面側斜視図である。図4は、モータユニット1000Aの分解斜視図である。図5は、モータユニット1000Aの平面図および断面図である。図5(A)は平面図、図5(B)および図5(C)はそれぞれ、図5(A)のx−x断面図およびz−z断面図である。
ベース部材5は、ビスにより固定部(不図示)に固定されるとともに、ビスを用いて摩擦部材7を固定する。摩擦部材7は、引張コイルバネ10による加圧力により振動子2の駆動突起2a、2bと摩擦接触する。フレキシブル基板6は、異方性導電ペースト等で機械的および電気的に圧電素子4に接続され、圧電素子4に2相の高周波電圧を印加する。振動子保持枠8は、振動子2の固定腕部2c、2dを接着等により固定することで、振動子2と一体化されている。加圧仲介部材9は、振動子2に接触するフェルト9a、および引張コイルバネ10による加圧力を受ける金属等の高剛性板9bを備える。フェルト9aは、振動子2に励起される振動を阻害せずに、振動子2に引張コイルバネ10による加圧力を伝える。引張コイルバネ(付勢手段)10は、振動子2の周囲に4つ配置され、本実施例では加圧手段としてy軸の負方向(加圧方向)へ加圧力を発生させる。加圧板(第1の加圧部材)11は、引張コイルバネ10により付勢される。また、加圧板11は、振動子2の前後対称面Cと左右対称面Dの交線上で加圧仲介部材9と当接する球状突起(加圧部)11aを備える。結合板金12は、ビスで振動子保持枠8に固定される。ガイド部材13は、固定板金16を介して、摩擦部材7の駆動突起2a、2bとの接触面と平行になるようにビスでベース部材5に固定される。可動部材(第2の加圧部材)14は、引張コイルバネ10により付勢される。転動ボール(転動部材)19x、19y、19zはそれぞれ、ガイド部材13と可動部材14の間に挟持され、引張コイルバネ10による加圧力を受ける。一体化バネ15は、引張コイルバネであり、結合板金12を介して振動子保持枠8および可動部材14がx軸方向において一体化するように付勢する。本実施例では、振動子2、振動子保持枠8、加圧仲介部材9、引張コイルバネ10、加圧板11、結合板金12、および可動部材14で構成される移動部は、x軸に沿って摩擦部材7に対して相対的に移動する。
次に、図6を参照して、本実施例の振動子2の動きの自由度について説明する。図6は、振動子2の動きの自由度の説明図である。図6では、説明に不要なモータユニット1000Aの構成部品は省略している。図6(A)は、一体化バネ15による付勢力で結合板金12を介して一体化された振動子保持枠8および可動部材14を示している。一体化バネ15は、振動子保持枠8に設けられたフック部8aと可動部材14に設けられたフック部14bの間に掛けられている。基準ボール17は、結合板金12に形成された円錐穴部12aと可動部材14に形成された円錐穴部14aの間に挟持されている。転動ボール18は、振動子保持枠8に形成されたV字溝8bと可動部材14に形成された平面部14cの間に挟持されている。V字溝8bと平面部14cにより転動ボール18を挟持することで、振動子保持枠8および可動部材14の基準ボール17を中心とするy軸回りの回転方向(yaw方向)への回転は規制される。
図6(B)は、一体化バネ15、基準ボール17、および転動ボール18の設定中心の平面で切断した場合のモータユニット1000Aの断面図である。矢印A、B、Cはそれぞれ、振動子保持枠8に働く力を表している。矢印Aにより表される力は、基準ボール17を中心に振動子保持枠8が回転するように、一体化バネ15が振動子保持枠8を付勢する力である。矢印Bにより表される力は、平面部14cにより転動ボール18がV字溝8bに対して作用する力である。V字溝8bと平面部14cにより転動ボール18を挟持することで、振動子保持枠8および可動部材14の基準ボール17を中心とする回転は規制されているため、振動子保持枠8のyaw方向への回転は規制される。このとき、力Aと力Bの基準ボール17を中心とするモーメントは釣り合っている。
力Cは、結合板金12を介して振動子保持枠8に作用する力であるが、図6(C)に示されるように、力Aと力Bの合力と釣り合っている。そのため、振動子保持枠8のx軸方向(x軸並進方向)およびz軸方向(z軸並進方向)への動きの自由度は規制される。また、基準ボール17は円錐穴部12aと円錐穴部14aの間に挟持されているので、振動子保持枠8のy軸方向(y軸並進方向)への動きの自由度も規制される。
以上より、本実施例では、振動子2と一体化された振動子保持枠8の可動部材14に対する動きは、x軸回りの回転方向(roll方向)およびz軸回りの回転方向(pitch方向)の2自由度となる。本実施例では、振動子2がroll方向およびpitch方向の動きの自由度を有することで、振動子2の駆動突起2a、2bを摩擦部材7に確実に当接させることが可能である。また、振動子2の動きの自由度を規制する力A−Cは、1つの平面内で釣り合っているため、駆動突起2a、2bに対して不要な力のアンバランスを起こさない。
図6(D)および図6(E)はそれぞれ、基準ボール17を中心に振動子保持枠8がroll方向およびpitch方向へ回転している状態を示す図である。図6(D)および図6(E)に示されているように、roll方向への回転で駆動突起2a、2bがy軸方向へ上下し、pitch方向への回転で駆動突起2a、2bのy軸方向における位置の差に対応することが可能である。
図7は、加圧板11と可動部材14の関係を説明する図である。4本の引張コイルバネ10は、加圧板11と可動部材14の各バネ掛け部に係合している。加圧板11と可動部材14のy軸方向の間隔は不図示のモータユニット1000Aの構成部品により決定するため、4本の引張コイルバネ10は加圧板11および可動部材14を付勢する。4本の引張コイルバネ10は、球状突起11aから等間隔の位置にそれぞれ対称に配置された同一仕様のバネである。しかしながら、各引張コイルバネの所定長さでの付勢力は製造ばらつきにより必ずしも同一とはならず、加圧板11および可動部材14の各バネ掛け部の位置も単部品内での製造精度や間に介在する部品の製造誤差により誤差が生じる。本実施例では、加圧板11は、球状突起11aで加圧仲介部材9に当接し、球状突起11aを支点としてroll方向およびpitch方向の動き(傾き)の自由度を持つ。
すなわち、加圧板11は、左右対称面D内で前後対称面Cに直交する軸および前後対称面C内で左右対称面Dに直交する軸を中心として傾斜可能である。なお、厳密に各軸を中心として傾斜可能である必要はなく、各軸から数mm程度ずれていても各軸を中心として傾斜可能であるとみなされる。例えば、性能や用途に応じて異なるが、±0.2mm程度ずれていてもよい。そのため、球状突起11aから加圧仲介部材9を介して駆動突起2a、2bに作用する4本の引張コイルバネ10による加圧力はそれぞれ、上記の製造ばらつきに対して最適に調整される。
なお、加圧板11が傾斜する際の中心となる軸は次のように定義してもよい。つまり、第1の加圧部材は、第1の振動子の移動方向および複数の加圧手段による加圧方向に直交する方向を第1の方向(z軸方向)とするとき、この第1の方向を中心に傾斜可能であるとしてもよい。このような定義は後述の各実施例においても同様である。
また、加圧板11は加圧仲介部材9を含む振動子保持枠8に対して相対的にroll方向とpitch方向の動きの自由度を有するため、振動子保持枠8の傾きおよび傾きの変化に関わらず、可動部材14に対する加圧板11の姿勢は最適な状態に調整される。そのため、球状突起11aから加圧仲介部材9を介して駆動突起2a、2bに作用する4本の引張コイルバネ10による加圧力はそれぞれ、ばらつくことなく安定する。また、加圧板11と可動部材14のy軸方向の距離が変化することがあるが、引張コイルバネ10は板バネ等に比べるとバネ定数を小さくすることが可能であるため加圧力の安定化に有利である。
また、加圧板11に設けられた突起11bは図6(B)に示される振動子保持枠8に形成された溝部8cと係合するため、振動子保持枠8を介して加圧板11および可動部材14はx軸方向において一体化されている。したがって、移動部がx軸に沿って移動する間、引張コイルバネ10、加圧板11、および可動部材14の位置関係は変化せず、引張コイルバネ10による加圧力は安定する。
図8は、ガイド部材13、可動部材14、および両部材の間に挟持される転動ボール19x、19y、19zにより構成される直進案内部の斜視図である。図9は、直進案内部の説明図である。可動部材14には、それぞれ転動ボール19x、19y、19zと係合する直進ガイド溝14x、14y、14zがx軸方向(移動部の移動方向)に平行に形成されている。直進ガイド溝14x、14yは、x軸に沿って直列、すなわちx軸に平行な同一直線上に離間して形成されている。また、直進ガイド溝14zは、直進ガイド溝14x、14yに対してz軸方向へ離間し、x軸に沿って形成されている。可動部材14は、転動ボール19x、19y、19zが転動することで引張コイルバネ10による加圧力を受けながらガイド部材13に対してx軸に沿って滑らかに移動する。
図9(A)は、ガイド部材13および可動部材14が転動ボール19x、19y、19zに当接する状態を表している。また、図9(B)は、図9(A)の状態における転動ボール19y、19zを通る位置での断面図である。直進ガイド溝14x、14y、14zの一部には、各転動ボールに係合可能となるように60度の開角を有する面が形成されている。ガイド部材13には、直進ガイド溝14x、14yに対向し、転動ボール19x、19yに係合するx軸に沿って一続きに形成された案内壁13x−yが形成されている。案内壁13x−yには、各転動ボールに係合可能となるように120度の開角が形成されている。また、ガイド部材13には、直進ガイド溝14zに対向し、転動ボール19zに係合するxz面に平行にx軸に沿って形成された案内平面部13zが形成されている。なお、本実施例では各直進ガイド溝の一部に60度の開角を有する面が形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、各直進ガイド溝の一部にxz面に対して所定の角度を有する面がx軸に沿って形成されていればよく、直進ガイド溝全体が所定の角度を有するV字形状溝として形成されてもよい。また、本実施例では案内壁13x−yに120度の開角が形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、案内壁13x−yは、各転動ボールに係合できればx軸に沿ってxz面に対して所定の角度を有するように形成されてもよい。
ガイド部材13には、平面部13v、13wが形成されている。可動部材14は、前述したように、引張コイルバネ10とそれぞれ係合する4つのバネ掛け部(係合部)を備える。図9(A)の状態で4つのバネ掛け部のうち2つのバネ掛け部は、その一部である規制部14vが平面部13vとy軸方向において間隔aを形成するように設けられている。また、可動部材14には、図9(A)の状態で平面部13wとy軸方向において間隔aを形成するように、2つのストッパ部14wが設けられている。
図9(C)は、ガイド部材13と可動部材14がy軸方向において当接した状態、すなわち平面部13vと2つの規制部14v、および平面部13wと2つのストッパ部14wが当接している状態を表している。また、図9(D)は、図9(C)の状態における転動ボール19zの位置での断面図である。図9(C)では、転動ボール19x、19y、19zは、直進ガイド溝14x、14y、14zに係合しているが、ガイド部材13とは接触していない。また、図9(D)では、転動ボール19x、19y、19zは、ガイド部材13に接触しているが、可動部材14とは接触していない。図9(D)に示されるように、転動ボール19zは、ガイド部材13に接触した位置でも直進ガイド溝14zに対して間隔bだけ可動部材14に掛っているので、直進ガイド溝14zから脱落することはない。また、転動ボール19x、19yはそれぞれ、直進ガイド溝14x、14yに間隔bだけ可動部材14に掛かっているので、直進ガイド溝14x、14yから脱落することはない。
以上説明したように、本実施例では、平面部13v、13wと当接する複数の規制部14vおよびストッパ部14wを設けることで転動ボール19x、19y、19zの脱落を防止することが可能である。具体的には、規制部14vおよびストッパ部14wは、間隔aが可動部材14の設計面14eから各転動部材が対応する直進ガイド溝と係合する位置までの間隔cより短くなるように設けられていればよい。本実施例では、規制部14vおよびストッパ部14wは、ガイド部材13がy軸方向に移動した際に各転動ボールが間隔bだけ可動部材14に掛かるように、すなわち、各転動ボールの一部が各直進ガイド溝の内部に位置するように設けられている。なお、本実施例のモータユニット1000Aは、3つの転動ボール19x、19y、19zを備えているが、本発明はこれに限定されない。例えば、3つ以上の転動ボールを備え、それに応じてガイド部材13のガイド部および可動部材14の直進ガイド溝を形成すればよい。ただし、3つ以上の転動ボールを備える場合、転動ボールや直進ガイド溝の製造誤差によりガイド部や直進ガイド溝に係合しない転動ボールが存在するため、可動部材114が高精度に移動しにくくなる。そのため、可動部材114を高精度に移動させるために、転動ボールの数を3つにすることが好ましい。
また、本実施例では、図8(B)に示されるように、可動部材14のバネ掛け部はガイド部材13のy軸方向の投影面内に配置されている。具体的には、バネ掛け部は、直進ガイド溝14x、14y、14zと案内壁13x−yおよび案内平面部13zを挟み込むように配置されている。このように配置することで、ガイド部材13のy軸の正側の空間(案内壁13x−yおよび案内平面部13zが形成されている面とは反対側の面側の空間)を有効に活用することが可能である。また、基準ボール17と係合する円錐穴部14a、一体化バネ15と係合するフック部14b、および後述する連動部14dもガイド部材13のy軸方向の投影面内に配置されている。具体的には、各部材は、直進ガイド溝14x、14y、14zと案内壁13x−yおよび案内平面部13zを挟み込むように配置されている。ガイド部材13のy軸の正側の空間を活用することで、モータユニット1000Aを小型化することが可能となる。
本実施例では、上記構成により、ガイド部材13、可動部材14および転動ボール19x、19y、19zをy軸方向で組み込むことは不可能である。そのため、本実施例では、図10に示されるように、転動ボール19x、19y、19zをそれぞれ可動部材14の直進ガイド溝14x、14y、14zに乗せて矢印S方向へスライドさせてガイド部材13に差し込むことで図8(A)に示される組み込み状態となる。
図11(A)は、モータユニット1000Aが取り付けられた状態のレンズ駆動ユニットの斜視図である。図11(B)は、モータユニット1000Aが取り付けられていない状態のレンズ駆動ユニットの斜視図である。図11(C)は、モータユニット1000Aとレンズユニット300の連結部を示す図である。図11(D)は、連結部の断面図である。レンズユニット300は、バー・スリーブ構成にて光軸(x軸)に沿って移動可能に支持されている。ガイドバー301、302は、x軸に平行に形成され、不図示の部材により支持される。連動部材303は、連動付勢バネ304を介してレンズユニット300と光軸方向において一体化されるとともに、矢印R方向へ回転力を加えられている。可動部材14に設けられた連動部14dには、図11(D)に示されるように60度の開角を有する溝形状が形成されている。図11(B)の矢印R方向への回転力により、連動部材303に設けられた球状連動部303aは連動部14dに形成された溝形状に係合し、モータユニット1000Aの駆動力は連動部材303を介してレンズユニット300に伝達される。また、連動部材303の矢印方向Rへの回転力は、転動ボール19x、19y、19zを介してガイド部材13に受けられる。また、モータユニット1000Aとレンズユニット300のy軸方向の位置誤差は連動部材303の矢印R方向の回転で吸収され、z軸方向の位置誤差は連動部14dに形成された溝形状と球状連動部303aの係合位置がz軸方向へ移動することで吸収される。したがって、製造上の誤差がある場合でも、モータユニット1000Aは、レンズユニット300を光軸に沿って滑らかに、かつ、確実に駆動することができる。
図12から図14を参照して、本実施例の振動波モータユニット(超音波モータユニット。以下、モータユニットという)1000Bの構成について説明する。図12は、モータユニット1000Bの斜視図である。図12(A)は平面側斜視図、図12(B)は底面側斜視図である。図13は、モータユニット1000Bの分解斜視図である。図14は、モータユニット1000Bの平面図および断面図である。図14(A)は平面図、図14(B)および図14(C)はそれぞれ、図14(A)のx−x断面図およびz−z断面図である。
本実施例のモータユニット1000Bが備える振動子2は、実施例1の振動子2と同一である。ベース部材105は、ビスにより固定部(不図示)に固定されるとともに、ビスを用いて摩擦部材107を固定する。摩擦部材107は、引張コイルバネ110による加圧力により駆動突起2a、2bと摩擦接触する。フレキシブル基板106は、実施例1と同様に、異方性導電ペースト等で機械的および電気的に振動子2の圧電素子4に接続され、圧電素子4に2相の高周波電圧を印加する。振動子保持枠108は、振動子2の固定腕部2c、2dを接着等により固定することで、振動子2と一体化されている。加圧仲介部材109は、振動子2に接触するフェルト109a、および引張コイルバネ110による加圧力を受ける金属等の高剛性板109bを備える。フェルト109aは、振動子2に励起される振動を阻害せずに、振動子2に引張コイルバネ110による加圧力を伝える。引張コイルバネ(付勢手段)110は、振動子2の周囲に4つ配置され、本実施例では加圧手段として前述したように加圧力を発生させる。加圧板(第1の加圧部材)111は、引張コイルバネ110により付勢される。また、加圧板111は、加圧仲介部材109と当接するy軸方向の位置が等しい2つの球状突起(加圧部)111aを備える。2つの球状突起111aは、振動子2の前後対称面C内で左右対称面Dに対して対称となるように設けられている。可動部外枠112は、ビスにより可動部材(第2の加圧部材)114と一体化されている。ガイド部材113は、固定板金116を介して、摩擦部材107の駆動突起2a、2bとの接触面と平行になるようにビスでベース部材105に固定される。可動部材114は、引張コイルバネ110により付勢される。転動ボール(転動部材)119x、119y、119zはそれぞれ、ガイド部材113と可動部材114の間に挟持され、引張コイルバネ110による加圧力を受ける。本実施例では、振動子2、振動子保持枠108、加圧仲介部材109、引張コイルバネ110、加圧板111、可動部外枠112、および可動部材114で構成される移動部は、x軸に沿って摩擦部材107に対して相対的に移動する。
次に、図15を参照して、本実施例の振動子2の動きの自由度について説明する。図15は、振動子2の動きの自由度の説明図である。図15では、説明に不要なモータユニット1000Bの構成部品は省略している。図15(A)は、振動子保持枠108と一体化されている可動部外枠112および可動部材114を示している。図15(B)は、図15(A)に示される構成を基準バー117および被付勢バー118を通る平面で切断した断面図である。図15(C)は、図15(A)に示される構成を振動子2の左右対称面Dで切断した断面図である。
一体化バネ115は、板バネであり、可動部外枠112に設けられたバネ取り付け部112bに固定され、被付勢バー118を介して振動子保持枠108に形成された平面部108bを矢印D方向へ付勢する。また、振動子保持枠108に形成された平面部108aは、平面部108aと可動部外枠112に形成された平面部112aの間に挟持された基準バー117を介して、矢印D方向の付勢力と釣り合う矢印E方向の反力を受ける。したがって、振動子保持枠108および可動部外枠112は、一体化バネ115の付勢力により基準バー117および被付勢バー118を介してx軸方向において一体化されている。また、基準バー117を平面部112aおよび平面部108aの間に挟持することで、振動子保持枠108のyaw方向への回転も規制される。また、振動子保持枠108がz軸方向において可動部外枠112に嵌合することで、振動子保持枠108のz軸方向(z軸並進方向)およびroll方向への回転も規制される。
以上より、本実施例では、振動子2と一体化された振動子保持枠108の可動部材114に対する動きは、y軸方向(y軸並進方向)およびpitch回転方向の2自由度となる。本実施例では、振動子2がy軸方向およびpitch方向の動きの自由度を有することで、振動子2の駆動突起2a、2bを摩擦部材107に確実に当接させることが可能である。また、駆動突起2a、2bと摩擦部材107は、基準バー117および被付勢バー118が転動することで移動するため、動きの抵抗を小さくすることが可能である。また、矢印D方向の付勢力と矢印E方向の反力は、一つの平面内で釣り合っているため、駆動突起2a、2bに対して不要な力のアンバランスを起こさない。
図16は、加圧板111と可動部材114の関係を説明する図である。4本の引張コイルバネ110は、加圧板111と可動部材114の各バネ掛け部に係合している。加圧板111と可動部材114のy軸方向の間隔は不図示のモータユニット1000Bの構成部品により決定するため、4本の引張コイルバネ110は加圧板111および可動部材114を付勢する。本実施例では、加圧板111は、y軸方向の位置が等しい2つの球状突起111aで加圧仲介部材109に当接し、2つの球状突起111aを支点としてpitch方向の動き(傾き)の自由度を持つ。すなわち、加圧板111は、前後対称面C内で左右対称面Dに直交する軸を中心として傾斜可能である。なお、厳密に上記軸を中心として傾斜可能である必要はなく、上記軸から数mm程度ずれていても各軸を中心として傾斜可能であるとみなされる。例えば、性能や用途に応じて異なるが、±0.2mm程度ずれていてもよい。そのため、2つの球状突起111aから加圧仲介部材109を介して駆動突起2a、2bに作用する4本の引張コイルバネ110による加圧力はそれぞれ、最適に調整される。
また、加圧板111は加圧仲介部材109を含む振動子保持枠108に対して相対的にpitch方向の動きの自由度を有するため、振動子保持枠108の傾きおよび傾きの変化に関わらず、可動部材114に対する加圧板111の姿勢は最適な状態に調整される。また、加圧板111と可動部材114のy軸方向の距離が変化する場合があるが、引張コイルバネ110は板バネ等に比べるとバネ定数を小さくすることが可能であるため加圧力の安定化に有利である。
また、加圧板111に設けられた突起111bは、図15(B)に示される振動子保持枠108に形成された溝部108cと係合するため、振動子保持枠108を介して加圧板111と可動部材114はx軸方向において一体化されている。したがって、モータユニット1000Bがx軸に沿って移動する間、引張コイルバネ110、加圧板111、および可動部材114の位置関係は変化せず、引張コイルバネ110による加圧力は安定する。
図17は、ガイド部材113、可動部材114、および両部材に挟持される転動ボール119x、119y、119zにより構成される直進案内部の斜視図である。ガイド部材113、可動部材114に形成された直進ガイド溝114x、114y、114z、および転動ボール119x、119y、119zの関係は、実施例1と同様なので説明は省略する。ガイド部材113には、平面部113v、113wが形成されている。可動部材114は、前述したように、引張コイルバネ110と係合する4つのバネ掛け部を備える。実施例1と同様に、ガイド部材113および可動部材114が各転動ボールに当接する状態で4つのバネ掛け部のうち2つのバネ掛け部は、その一部である規制部114vが平面部113vとy軸方向において間隔aを形成するように設けられている。また、可動部材114には、ガイド部材113および可動部材114が各転動ボールに当接する状態で平面部113wとy軸方向において間隔aを形成するように、2つのストッパ部114wが設けられている。上記構成により、転動ボール119x、119y、119zの脱落を防止する。また、本実施例では、実施例1と同様に、可動部材114のバネ掛け部はガイド部材113のy軸方向の投影面内に配置している。このように配置することで、ガイド部材113のy軸の正側の空間を有効に活用でき、モータユニット1000Bを小型化することが可能となる。
本実施例のモータユニット1000Bは、レンズユニットを光軸に沿って駆動させるために、レンズ駆動ユニットの一部として機能する。図18は、モータユニット1000Bとレンズユニットの連結部の説明図である。実施例1と同様に、図11(B)の矢印R方向への回転力により、可動部外枠112に設けられた球状連動部112cはレンズユニットに設けられた連動部材401に形成された60度の開角を有する連動溝401aと係合する。そのため、モータユニット1000Bからの駆動力は、可動部外枠112を介して連動部材401に伝達される。また、実施例1の図11(B)で示したものと同様な矢印R方向への回転力は可動部外枠112と一体化された可動部材114および転動ボール119x、119y、119zを介してガイド部材113で受けられるため、振動子保持枠108には不要な力は伝わらない。
図19から図21を参照して、本実施例の振動波モータユニット(超音波モータユニット。以下、モータユニットという)1000Cの構成について説明する。図19は、モータユニット1000Cの斜視図である。図19(A)は平面側斜視図、図19(B)は底面側斜視図である。図20は、モータユニット1000Cの分解斜視図である。図21は、モータユニット1000Cの平面図および断面図である。図21(A)は平面図、図21(B)および図21(C)はそれぞれ、図21(A)のx−x断面図およびz−z断面図である。
本実施例のモータユニット1000Cは、第1振動子(第1の振動子)2_1および第2振動子(第2の振動子)2_2を備える。第1振動子2_1および第2振動子2_2は、実施例1および実施例2の振動子2と同一である。第1振動子2_1および第2振動子2_2は、摩擦部材207を挟持する。第1振動子2_1の駆動突起2a_1、2b_1は、摩擦部材207の第1振動子2_1側の第1当接面207_1に当接する。また、第2振動子2_2の駆動突起2a_2、2b_2は、摩擦部材207の第2振動子2_2側の第2当接面207_2に当接する。
ベース部材205は、ビスにより固定部(不図示)に固定される。フレキシブル基板206_1、206_2はそれぞれ、第1振動子2_1および第2振動子2_2を振動させるために、機械的および電気的に第1振動子2_1および第2振動子2_2に接続される。第1振動子保持枠208_1および第2振動子保持枠208_2はそれぞれ、第1振動子2_1の固定腕部および第2振動子2_2の固定腕部を接着等により固定することで、第1振動子2_1および第2振動子2_2と一体化されている。加圧仲介部材209は、第1振動子2_1に接触するフェルト209a、および引張コイルバネ210による加圧力を受ける金属等の高剛性板209bを備える。フェルト209aは、第1振動子2_1に励起される振動を阻害せずに、第1振動子2_1に引張コイルバネ210による加圧力を伝える。引張コイルバネ(付勢手段)210は、第1振動子2_1および第2振動子2_2の周囲に2つ配置され、本実施例では加圧手段として前述したように加圧力を発生させる。第1加圧板(第1の加圧部材)211は、引張コイルバネ210により付勢される。また、第1加圧板211は、第1振動子2_1の前後対称面Cと左右対称面Dの交線上で加圧仲介部材209と当接する球状突起(加圧部)211aを備える。第1結合板金212_1および第2結合板金212_2はそれぞれ、ビスで第1振動子保持枠208_1および第2振動子保持枠208_2に固定される。第2加圧板(第2の加圧部材)213は、引張コイルバネ210により付勢される。フェルト214は、第2振動子2_2に励起される振動を阻害せずに、第2振動子2_2に引張コイルバネ210による加圧力を伝える。一体化バネ215は、引張コイルバネであり、第1結合板金212_1に設けられたフック部212b_1と第2結合板金212_2に設けられたフック部212b_2の間に掛けられている。一体化バネ215は、第1結合板金212_1および第2結合板金212_2を介して、第1振動子保持枠208_1および第2振動子保持枠208_2を付勢する。一体化バネ215により付勢される第1振動子保持枠208_1および第2振動子保持枠208_2は、ベース部材205にx軸方向において一体化される。
本実施例では、各振動子、各振動子保持枠、加圧仲介部材209、引張コイルバネ210、各加圧板、各結合板金、フェルト214で構成される移動部は、x軸に沿って摩擦部材207に対して相対的に移動する。なお、第1振動子2_1と第2振動子2_2、第1振動子保持枠208_1と第2振動子保持枠208_2、および第1結合板金212_1と第2結合板金212_2は、共通部品である。
次に、本実施例の第1振動子2_1および第2振動子2_2の動きの自由度について説明する。図22は、第2振動子2_2の動きの自由度の説明図である。図22では、説明に不要なモータユニット1000Cの構成部品は省略している。
図22(A)は、一体化バネ215により第2結合板金212_2を介して一体化されている第2振動子保持枠208_2およびベース部材205を示している。基準ボール217_2は、第2結合板金212_2に形成された円錐穴部212a_2とベース部材205に形成された円錐穴部205a_2の間に挟持されている。ボール218_2は、第2振動子保持枠208_2の平面部208a_2とベース部材205に形成された円錐穴部205b_2の間に挟持されている。ボール218_2を平面部208b_2と円錐穴部205c_2の間に挟持することで、第2振動子保持枠208_2のベース部材205に対する基準ボール217_2を中心とする回転は規制される。
図22(B)は、一体化バネ215、基準ボール217_2、およびボール218_2の設定中心の平面で切断した場合のモータユニット1000Cの断面図である。矢印A、B、Cは、第2振動子保持枠208_2に働く力を表している。矢印Aにより表される力は、基準ボール217_2を中心に第2振動子保持枠208_2がy軸回りの回転方向(yaw方向)へ回転するように、一体化バネ215が第2振動子保持枠208_2を付勢する力である。矢印Bにより表される力は、ボール218_2が第2振動子保持枠208_2に対して作用する力である。前述したように、ボール218_2を平面部208b_2と円錐穴部205c_2の間に挟持することで、第2振動子保持枠208_2のベース部材205に対する基準ボール217_2を中心とする回転は規制されている。そのため、第2振動子保持枠208_2のyaw方向への回転は規制される。このとき、力Aと力Bの基準ボール217_2を中心とするモーメントは釣り合っている。
力Cは、第2結合板金212_2を介して第2振動子保持枠208_2に作用する力であるが、図22(C)に示されるように、力Aと力Bの合力と釣り合っている。そのため、第2振動子保持枠208_2のx軸方向(x軸並進方向)およびz軸方向(z軸並進方向)への動きの自由度は規制される。また、基準ボール217_2は円錐穴部212a_2と円錐穴部205a_2の間に挟持されているので、第2振動子保持枠208_2のy軸方向(y軸並進方向)への動きの自由度も規制される。
以上より、本実施例では、第2振動子2_2と一体化された第2振動子保持枠208_2のベース部材205に対する動きは、x軸回りの回転方向(roll方向)およびz軸回りの回転方向(pitch方向)の2自由度となる。本実施例では、第2振動子2_2がroll方向およびpitch方向の動きの自由度を有することで、第2振動子2_2の駆動突起2a_2、2b_2を摩擦部材207の第2当接面207_2に確実に当接させることが可能である。また、振動子2の動きの自由度を規制する力A−Cは、1つの平面内で釣り合っているため、駆動突起2a_2、2b_2に対して不要な力のアンバランスを起こさない。第2振動子保持枠208_2のベース部材205に対する基準ボール217_2を中心とする回転の動きは、実施例1の図6(D)および図6(E)で示した振動子保持枠8の基準ボール17を中心とするroll方向およびpitch回転の動きと同様である。
図22には図示されていないが、第1振動子2_1、第1振動子保持枠208_1、および第1結合板金212_1は、第2振動子2_2、第2振動子保持枠208_2、および第2結合板金212_2を、z軸を中心に180度回転させた位置に配置される。基準ボール217_1は、第1結合板金212_1に形成された円錐穴部とベース部材205に形成された円錐穴部205a_1の間に挟持される。また、ボール218_1は、第1振動子保持枠208_1の平面部208a_1とベース部材205に形成された円錐穴部205b_1の間に挟持される。さらに、基準ボール217_1、217_2は、図22(B)で示される同一の断面上に配置されている。そのため、本実施例では、第1振動子2_1と一体化された第1振動子保持枠208_1のベース部材205に対する動きの自由度は、roll方向およびpitch方向の2自由度となる。本実施例では、第1振動子2_1がroll方向およびpitch方向の動きの自由度を有することで、第1振動子2_1の駆動突起2a_1、2b_2を摩擦部材207の第1当接面207_1に確実に当接させることが可能である。
本実施例では、摩擦部材207を挟持する第1振動子2_1および第2振動子2_2を同時に駆動することで、1つの振動子で駆動する場合に対してより大きな推力を発生させることが可能である。発生する推力に応じて一体化バネ215の付勢力を大きくすることが必要であるが、一体化バネ215を引張コイルバネとすることで省スペース化できるとともに、付勢力設定の自由度を板バネ等より大きくすることができる。また、各振動子と摩擦部材207を当接させる引張コイルバネ210による加圧力は摩擦部材207を挟んで釣り合っているので、本実施例では実施例1および実施例2で説明した加圧力を受けながら滑らかに動きを案内する直進案内部は不要である。
図23は、第1加圧板211と第2加圧板213の関係を説明する図である。2本の引張コイルバネ210は、第1および第2加圧板211、213の各バネ掛け部に係合している。第1および第2加圧板211、213のy軸方向の間隔は不図示のモータユニット1000Cの構成部品により決定するため、2本の引張コイルバネ210は第1および第2加圧板211、213を付勢する。2本の引張コイルバネ210は、球状突起211aに対して対角の位置に配置された同一仕様のバネである。しかしながら、各引張コイルバネの所定長さでの付勢力は製造ばらつきにより必ずしも同一とはならず、第1および第2加圧板211、213の各バネ掛け部の位置も単部品内での製造精度や間に介在する部品の製造誤差により誤差が生じる。本実施例では、第1加圧板211は、球状突起211aで加圧仲介部材209に当接し、球状突起211aを支点としてroll方向およびpitch方向の動き(傾き)の自由度を持つ。すなわち、第1加圧板211は、左右対称面D内で前後対称面Cに直交する軸および前後対称面C内で左右対称面Dに直交する軸を中心として傾斜可能である。なお、厳密に各軸を中心として傾斜可能である必要はなく、各軸から数mm程度ずれていても各軸を中心として傾斜可能であるとみなされる。例えば、性能や用途に応じて異なるが、±0.2mm程度ずれていてもよい。そのため、球状突起211aから加圧仲介部材209を介して駆動突起2a_1、2b_1に作用する2本の引張コイルバネ210による加圧力はそれぞれ、上記の製造ばらつきに対して最適に調整される。また、第2振動子2_2はその反力を第2加圧板213から受けるので、駆動突起2a_2、2b_2には最適に調整された加圧力が作用する。
また、第1加圧板211は第1および第2振動子保持枠208_1、208_2に対して相対的にroll方向およびpitch方向の動きの自由度を有する。そのため、第1および第2振動子保持枠208_1、208_2の傾きおよび傾きの変化に関わらず、第1加圧板211の姿勢は最適な状態に調整され、2本の引張コイルバネ210による加圧力はそれぞれ、ばらつくことなく安定する。
第1加圧板211に設けられた突起211bは、図19(A)に示される第1振動子保持枠208_1に形成された溝部208c_1と係合する。また、第2加圧板213に設けられた突起213bは、図19(B)に示される第2振動子保持枠208_2に形成された溝部208c_2と係合する。そのため、第1および第2加圧板211、213は、第1および第2振動子保持枠208_1、208_2を介して、x軸方向において一体化される。したがって、移動部がx軸に沿って移動する間、引張コイルバネ210、第1加圧板211、および第2加圧板213の位置関係は変化せず、引張コイルバネ210による加圧力は安定する。
図24は、レンズ駆動ユニットの斜視図である。図24(A)は、モータユニット1000Cが取り付けられた状態のレンズ駆動ユニットの斜視図である。図24(B)は、モータユニット1000Cが取り付けられていない状態のレンズ駆動ユニットの斜視図である。レンズユニット500は、バー・スリーブ構成にて光軸(x軸)に沿って移動可能に支持されている。ガイドバー501、502は、x軸に平行に形成され、不図示の部材により支持される。モータユニット1000Cに設けられた摩擦部材207は、レンズユニット500にビスおよび接着等で一体化され、レンズユニット500に光軸方向へ移動させる推力を作用させる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの辞し形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
なお、引張コイルバネ110は、実施例1および実施例2では4本、実施例3では2本設けられているが、他の本数であっても良い。また、実施例3において、第1加圧板211および第2加圧板213の係合関係を高さ方向に入れ替え、加圧手段として引張コイルバネの代わりに圧縮コイルバネを使用してもよい。
また、前述の各実施例における各部材がある面内に存在するとは、その部材の少なくとも一部がその面と交差していると解釈してもよい。
1000A、1000B、1000C 振動波モータユニット(振動波モータ)
2 振動子(第1の振動子)
2_1 第1振動子(第1の振動子)
2_2 第2振動子(第2の振動子)
7、107、207 摩擦部材
10、110、210 引張コイルバネ(加圧手段)
11、111 加圧板(第1の加圧部材)
11a、111a、211a 球状突起(加圧部)
211 第1加圧板(第1の加圧部材)
14、114 可動部材(第2の加圧部材)
214 第2加圧板(第2の加圧部材)

Claims (11)

  1. 第1の振動子と、
    前記第1の振動子と接触する摩擦部材と、
    付勢力を発生させる複数の加圧手段と、
    前記付勢力により前記摩擦部材に対し前記第1の振動子を加圧する第1の加圧部材と、を有する振動波モータであって、
    前記第1の振動子と前記摩擦部材は、前記第1の振動子に発生する振動によって相対的に移動するように配置され、
    前記第1の振動子は、相対的に移動する前記移動方向と前記移動方向に直交し前記複数の加圧手段による加圧方向に直交する方向を第1の方向とするとき、前記第1の方向に沿った第1の軸の回りに傾斜可能に配置され、
    前記第1の加圧部材は、前記第1の振動子に対して前記第1の方向に沿った第2の軸の回りに傾斜可能に配置されていることを特徴とする振動波モータ。
  2. 前記第1の加圧部材は、第1の振動子を加圧する加圧部を備え、
    前記加圧部は、前記第1の方向並びに前記加圧方向と平行で、前記摩擦部材と対向する前記第1の振動子の対向領域を対称に分割する第1面の面内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の振動波モータ。
  3. 前記第1の加圧部材は、前記加圧部を支点として前記第2の軸の回りに傾斜可能であることを特徴とする請求項2に記載の振動波モータ。
  4. 前記加圧部は、前記移動方向および前記加圧方向と平行で、前記対向領域を対称に分割する第2面の面内に配置され、
    前記第1の加圧部材は、前記加圧部を支点として、前記第1面に直交する直線を中心に傾斜可能であることを特徴とする請求項3に記載の振動波モータ。
  5. 前記摩擦部材は、前記第1の振動子と接触する面とは反対側に面を有する平板であって、
    該反対側の面で前記摩擦部材と接触する第2の振動子
    前記付勢力により前記摩擦部材に対し前記第2の振動子を加圧する第2の加圧部材と、を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の振動波モータ。
  6. 前記複数の加圧手段はそれぞれ、コイルバネであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の振動波モータ。
  7. 前記複数の加圧手段はそれぞれ、引張りコイルバネであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の振動波モータ。
  8. 前記第1の振動子は、前記摩擦部材に当接する2つの駆動突起を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の振動波モータ。
  9. 前記第1の振動子は、電圧を印加されることで振動を励振する圧電素子を備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の振動波モータ。
  10. 請求項1から9のいずれか1項に記載の振動波モータと、前記振動波モータからの駆動力によって駆動する部材とを有することを特徴とする装置。
  11. 前記装置は、レンズを備える光学機器であること特徴とする請求項10に記載の装置。
JP2016091507A 2016-04-28 2016-04-28 振動波モータ及びこれを用いた装置 Active JP6818428B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016091507A JP6818428B2 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 振動波モータ及びこれを用いた装置
GB1706540.0A GB2552051B (en) 2016-04-28 2017-04-25 Motor and apparatus using the same
GB1901033.9A GB2571629B (en) 2016-04-28 2017-04-25 Motor and apparatus using the same
US15/496,590 US10425019B2 (en) 2016-04-28 2017-04-25 Motor and apparatus using the same
DE102017108865.2A DE102017108865B4 (de) 2016-04-28 2017-04-26 Motor und Gerät, das diesen verwendet
CN202010210499.4A CN111293923B (zh) 2016-04-28 2017-04-27 马达及使用该马达的装置
CN201710284779.8A CN107342704B (zh) 2016-04-28 2017-04-27 马达及使用该马达的装置
US16/546,444 US10804820B2 (en) 2016-04-28 2019-08-21 Motor and apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016091507A JP6818428B2 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 振動波モータ及びこれを用いた装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020214767A Division JP7130727B2 (ja) 2020-12-24 2020-12-24 振動波モータ及びこれを用いた装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017200400A JP2017200400A (ja) 2017-11-02
JP6818428B2 true JP6818428B2 (ja) 2021-01-20

Family

ID=58795585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016091507A Active JP6818428B2 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 振動波モータ及びこれを用いた装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10425019B2 (ja)
JP (1) JP6818428B2 (ja)
CN (2) CN107342704B (ja)
DE (1) DE102017108865B4 (ja)
GB (2) GB2571629B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6818428B2 (ja) * 2016-04-28 2021-01-20 キヤノン株式会社 振動波モータ及びこれを用いた装置
JP6567020B2 (ja) 2017-01-30 2019-08-28 キヤノン株式会社 駆動装置、光学機器及び撮像装置
JP7094799B2 (ja) * 2018-06-26 2022-07-04 キヤノン株式会社 振動型モータおよび駆動装置
JP7258674B2 (ja) 2019-06-24 2023-04-17 キヤノン株式会社 振動型モータ、レンズ装置、および、電子機器
JP2023019753A (ja) * 2021-07-29 2023-02-09 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ及び撮像装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH099655A (ja) * 1995-04-19 1997-01-10 Nikon Corp 振動アクチュエータ及びこれを用いる駆動装置
JPH08294289A (ja) 1995-04-19 1996-11-05 Nikon Corp 超音波モータ
JP3184117B2 (ja) 1997-05-23 2001-07-09 セイコーインスツルメンツ株式会社 超音波モータ及び超音波モータ付き電子機器
JP2009017735A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Olympus Corp 超音波モータ
JP2009142014A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Olympus Corp 超音波モータ
JP2010141973A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Olympus Corp 超音波モータ
JP2011072130A (ja) 2009-09-25 2011-04-07 Olympus Corp 超音波モータ機構
JP5744670B2 (ja) * 2011-08-05 2015-07-08 キヤノン株式会社 超音波モータ及びそれを有するレンズ装置
JP5871546B2 (ja) * 2011-09-30 2016-03-01 キヤノン株式会社 超音波モータ及びそれを有するレンズ装置
JP6049277B2 (ja) * 2012-03-19 2016-12-21 キヤノン株式会社 振動型駆動装置
JP5955347B2 (ja) 2013-04-01 2016-07-20 キヤノン株式会社 リニア超音波モータ及びそれを用いた光学装置
JP5683643B2 (ja) * 2013-06-07 2015-03-11 キヤノン株式会社 リニア超音波モータ及びそれを有する光学装置
JP6214232B2 (ja) 2013-06-20 2017-10-18 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ、交換用レンズ、撮像装置、及び自動ステージ
JP6021830B2 (ja) 2014-01-16 2016-11-09 キヤノン株式会社 リニア超音波モータ
US9653675B2 (en) 2014-10-10 2017-05-16 Canon Kabushiki Kaisha Driving apparatus, lens apparatus including the same, and imaging apparatus
JP6818428B2 (ja) * 2016-04-28 2021-01-20 キヤノン株式会社 振動波モータ及びこれを用いた装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB2571629B (en) 2020-12-02
CN107342704B (zh) 2020-04-03
GB2552051A (en) 2018-01-10
DE102017108865A1 (de) 2017-11-02
GB2552051B (en) 2019-03-13
GB201706540D0 (en) 2017-06-07
CN111293923B (zh) 2023-08-08
GB201901033D0 (en) 2019-03-13
US10425019B2 (en) 2019-09-24
DE102017108865B4 (de) 2022-12-08
US10804820B2 (en) 2020-10-13
JP2017200400A (ja) 2017-11-02
CN107342704A (zh) 2017-11-10
US20170317612A1 (en) 2017-11-02
GB2571629A (en) 2019-09-04
CN111293923A (zh) 2020-06-16
US20190379302A1 (en) 2019-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6818428B2 (ja) 振動波モータ及びこれを用いた装置
JP6700945B2 (ja) 振動波モータ及びこれを用いた装置
JP6788493B2 (ja) 振動波モータおよびこれを用いた装置
US8436513B2 (en) Drive unit
JP2018098958A (ja) 振動波モータ
JP2017200361A (ja) 振動波モータおよび振動波モータが搭載された電子機器
JP6579836B2 (ja) 振動型アクチュエータ及び光学装置
US8729773B2 (en) Drive unit
JP6257224B2 (ja) モータ及びレンズ装置
JP6806472B2 (ja) 振動波モータ及び振動波モータを適用した光学機器
US10951135B2 (en) Linear driving mechanism for driving driven object, image pickup apparatus, lens barrel, and stage moving apparatus
JP7130727B2 (ja) 振動波モータ及びこれを用いた装置
JP7150777B2 (ja) 振動波モータ及びこれを用いた装置
JP6852033B2 (ja) 振動型アクチュエータ及び装置
JP7094799B2 (ja) 振動型モータおよび駆動装置
WO2016002917A1 (ja) 振動型アクチュエータ、レンズ鏡筒、撮像装置及び自動ステージ
JP6929165B2 (ja) 振動波モータおよび駆動装置
JP2018174616A (ja) 振動波モータ及び振動波モータを有する撮像装置
JP6624859B2 (ja) 振動波モータ
JP2018148683A (ja) 振動波モータ
JP2019187196A (ja) 振動波モータ及び振動波モータを備えた駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190327

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200225

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200625

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201228

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6818428

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151