JP6849424B2 - 振動型アクチュエータ、これを有するレンズ鏡筒、撮像装置及びステージ装置 - Google Patents
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Description
磁性を有する弾性体及び前記弾性体と接合している電気−機械エネルギー変換素子を有する振動体と、を備え、
前記電気−機械エネルギー変換素子に駆動電圧を印加することよって前記振動体に振動を励起し、前記振動により前記接触体と前記振動体とを相対移動方向に移動範囲内で相対的に移動させる振動型アクチュエータであって、
前記接触体が前記移動範囲の前記相対移動方向の一方側の端部まで移動している状態では、前記磁石の前記相対移動方向の他方側の端部は、前記弾性体の前記他方側の端部よりも前記一方側に配置される
ことを特徴とする。
本実施形態に係る振動型アクチュエータ1について、図1を参照して説明する。図1(a)は、振動型アクチュエータ1の構成を説明する模式図である。振動型アクチュエータ1は、振動体2と、振動体2と加圧接触する被駆動体3とを有する。
図1(b)は、振動体2の構成を説明する模式図である。振動体2は、電気−機械エネルギー変換素子2aと、電気−機械エネルギー変換素子2aと接合されている弾性体2bと、を有する。振動体2は、支持部材4に圧電素子2aが接合されることによって、支持部材4に保持されている。電気−機械エネルギー変換素子2aは、電気量を機械量に変換する素子であり、帆実施形態では平板状の圧電素子を用いる。以降の説明では、電気−機械エネルギー変換素子2aを圧電素子2aと呼ぶ。
本実施形態に係る振動型アクチュエータ21の構成について、図11を参照して説明する。図11(a)は、振動型アクチュエータ21の構成を説明する模式図である。図11(b)は、振動型アクチュエータ21の被駆動体23の中心を通り、YZ平面で見た時の振動型アクチュエータ21の断面の模式図である。図11(c)は、振動型アクチュエータ21の被駆動体23を振動体2側からみた模式図である。
本実施形態では、上記の実施形態に係る振動型アクチュエータを備える装置(機械)の一例としての撮像装置の構成について、図13を参照して説明する。図13(a)は、撮像装置700の構成を説明する上面模式図である。
第4の実施形態では、上述の実施形態の振動型アクチュエータ1、10、20のいずれかを少なくとも2つ以上備える装置の一例として、X−Yステージを備える顕微鏡の構成について、図14を参照して説明する。図14は、顕微鏡400の外観斜視図である。
2 振動体
2a 電気−機械エネルギー変換素子
2b 弾性体
3 被駆動体
5 永久磁石
Claims (19)
- 磁石を有する接触体と、
磁性を有する弾性体及び前記弾性体と接合している電気−機械エネルギー変換素子を有する振動体と、を備え、
前記電気−機械エネルギー変換素子に駆動電圧を印加することよって前記振動体に振動を励起し、前記振動により前記接触体と前記振動体とを相対移動方向に移動範囲内で相対的に移動させる振動型アクチュエータであって、
前記接触体が前記移動範囲の前記相対移動方向の一方側の端部まで移動している状態では、前記磁石の前記相対移動方向の他方側の端部は、前記弾性体の前記他方側の端部よりも前記一方側に配置されることを特徴とする振動型アクチュエータ。 - 前記接触体が前記移動範囲の前記一方側の端部まで移動している状態では、前記磁石の前記一方側の端部は、前記弾性体の前記一方側の端部よりも前記一方側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記接触体が前記移動範囲の中央に配置されている状態では、前記磁石の前記一方側の端部は前記弾性体の前記一方側の端部よりも前記一方側に配置され、前記磁石の前記他方側の端部は前記弾性体の前記他方側の端部よりも前記他方側に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記弾性体は、前記接触体と加圧接触する接触面を有する接触部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記接触部は、ばね性を有するように形成されており、前記弾性体の第1の方向における中央部に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記振動体を保持する支持部を有し、
前記支持部の前記電気−機械エネルギー変換素子の厚み方向のばね定数は、前記接触部の前記厚み方向のばね定数よりも低いことを特徴とする請求項4又は5に記載の振動型アクチュエータ。 - 前記接触部は、前記弾性体の前記相対移動方向及び前記電気−機械エネルギー変換素子の厚み方向に直交する方向の端部から延出していることを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記接触部は、曲げ加工により前記弾性体と一体的に形成されていることを特徴とする請求項4から7のいずれか一項に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記磁石は、前記相対移動方向及び前記厚み方向に直交する方向において、前記振動体の中央に配置されていることを特徴とする請求項6または7に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記振動は、2つの固有振動が合成された振動であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記接触体が前記移動範囲の前記相対移動方向の一方側の端部まで移動している状態では、前記弾性体の前記相対移動方向の中心より前記一方側における前記磁石の吸引力が、前記中心おり前記他方側における前記磁石の吸引力より大きいことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の振動型アクチュエータ。
- 磁石を有する接触体と、
磁性を有する弾性体及び前記弾性体と接合している電気−機械エネルギー変換素子を有する振動体と、を備え、
前記電気−機械エネルギー変換素子に駆動電圧を印加することよって前記振動体に振動を励起し、前記振動により前記接触体と前記振動体とを相対移動方向に移動範囲内で相対的に移動させる振動型アクチュエータであって、
前記接触体が前記移動範囲の前記移動方向における一方側の端部に配置されている状態では、前記振動体の中心線より前記移動方向の前記一方側における前記弾性体の前記磁石と対向する領域の面積は、前記移動方向の他方側における前記領域の面積より大きいことを特徴とする振動型アクチュエータ。 - 前記接触体が前記移動範囲の中央に配置されている状態では、前記中心線より前記一方側における前記領域の面積と、前記中心線より前記他方側における前記領域の面積と、が等しいことを特徴とする請求項12に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記弾性体は、前記接触体と接触する接触面を有する接触部を有することを特徴とする請求項12又は13に記載の振動型アクチュエータ。
- レンズと、
光軸方向に前記レンズを移動させる請求項1から14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータと、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 像ぶれ補正用のレンズと、
光軸と直交する面内で前記レンズを移動させる請求項1から14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータと、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。 - レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒に配置されたレンズを光軸方向に移動させる請求項1から14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータと、前記レンズ鏡筒を通過した光の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を通過した光の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子を光軸方向と直交する面内で移動させて前記撮像素子に結像する光学像の像ぶれを補正する請求項1から14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータと、を備えることを特徴とする撮像装置。 - ステージと、
前記ステージをその面内で移動させる請求項1から14のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータと、を備えることを特徴とするステージ装置。
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