JPH10210776A - 回転直動一体型超音波モータ及びそれを内蔵した電子機器 - Google Patents
回転直動一体型超音波モータ及びそれを内蔵した電子機器Info
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- JPH10210776A JPH10210776A JP9012668A JP1266897A JPH10210776A JP H10210776 A JPH10210776 A JP H10210776A JP 9012668 A JP9012668 A JP 9012668A JP 1266897 A JP1266897 A JP 1266897A JP H10210776 A JPH10210776 A JP H10210776A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被駆動体を回転方向と直動方向にそれぞれ制御
する単体の回転直動一体型超音波モータを得る。 【解決手段】円筒形の固定子１１とその内周面あるいは
外周面に接触した円筒形の移動子１２とを有し、固定子
１１は円筒形の圧電素子１３とその内周面あるいは外周
面のどちらか一方に規則的に配列された複数の分極電極
１４と、他方に設けられた全面電極１５で、前記固定子
に超音波振動を励起することで前記移動子を駆動するよ
うにし、この場合、分極電極の各々に互いに位相がずれ
た複数の交流電圧を選択的に印加することにより、移動
子を回転方向と直動方向に任意に駆動できるようにし
た。
する単体の回転直動一体型超音波モータを得る。 【解決手段】円筒形の固定子１１とその内周面あるいは
外周面に接触した円筒形の移動子１２とを有し、固定子
１１は円筒形の圧電素子１３とその内周面あるいは外周
面のどちらか一方に規則的に配列された複数の分極電極
１４と、他方に設けられた全面電極１５で、前記固定子
に超音波振動を励起することで前記移動子を駆動するよ
うにし、この場合、分極電極の各々に互いに位相がずれ
た複数の交流電圧を選択的に印加することにより、移動
子を回転方向と直動方向に任意に駆動できるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧電素子に高周
波の交流電圧を印加して超音波振動を発生させ、移動子
を駆動する超音波モータに関わり、特に一体ユニットに
おいて、前記移動子の回転動作及び直動動作を得られる
ようにした回転直動一体型超音波モータ及びそれを内蔵
した電子機器に関する。
波の交流電圧を印加して超音波振動を発生させ、移動子
を駆動する超音波モータに関わり、特に一体ユニットに
おいて、前記移動子の回転動作及び直動動作を得られる
ようにした回転直動一体型超音波モータ及びそれを内蔵
した電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被駆動体（例えば回転軸）を回転
方向と、直動方向に駆動制御する場合、回転方向と直動
方向のそれぞれに対応した２個のモータが必要であっ
た。回転方向と直動方向の駆動を１個のモータで実現し
ようとした場合、クラッチやギアが必要であり機構が複
雑になる。
方向と、直動方向に駆動制御する場合、回転方向と直動
方向のそれぞれに対応した２個のモータが必要であっ
た。回転方向と直動方向の駆動を１個のモータで実現し
ようとした場合、クラッチやギアが必要であり機構が複
雑になる。
【０００３】回転と直動が必要な電子機器としては、例
えば自動制御されるカメラがある。このカメラの光学系
においてアイリス、フォーカス、ズームの３つの調整機
構を設け、この機構のうち２つ以上の機能を自動制御す
る場合、それぞれの調整機能に対応したモータが必要で
あった。
えば自動制御されるカメラがある。このカメラの光学系
においてアイリス、フォーカス、ズームの３つの調整機
構を設け、この機構のうち２つ以上の機能を自動制御す
る場合、それぞれの調整機能に対応したモータが必要で
あった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】被駆動体を回転方向と
直動方向に駆動制御する場合、回転方向駆動用と直動方
向駆動用のそれぞれのモータが必要である。また回転方
向と直動方向の駆動を１個のモータで実現しようとする
場合、クラッチやギア等を用いた複雑な切り換え機構を
用意しなければならない。このように２個のモータを用
いたり、クラッチやギア等の切り換え機構を用いると、
モータを搭載する装置の構造が複雑になり、省スペース
化や低コスト化を妨げる要因となる。
直動方向に駆動制御する場合、回転方向駆動用と直動方
向駆動用のそれぞれのモータが必要である。また回転方
向と直動方向の駆動を１個のモータで実現しようとする
場合、クラッチやギア等を用いた複雑な切り換え機構を
用意しなければならない。このように２個のモータを用
いたり、クラッチやギア等の切り換え機構を用いると、
モータを搭載する装置の構造が複雑になり、省スペース
化や低コスト化を妨げる要因となる。
【０００５】またアイリス、フォーカス、ズームの３つ
の調整機能のうち２つ以上の機能を有したカメラ光学系
において、これらの調整を自動で行う場合、それぞれの
調整機構に対応したモータが必要となる。モータを複数
使用するとレンズ部の小型化を妨げ、特に小型化を要望
されるカメラに取っては不利である。
の調整機能のうち２つ以上の機能を有したカメラ光学系
において、これらの調整を自動で行う場合、それぞれの
調整機構に対応したモータが必要となる。モータを複数
使用するとレンズ部の小型化を妨げ、特に小型化を要望
されるカメラに取っては不利である。
【０００６】そこでこの発明は、駆動力の伝達方向を切
り換えるための特別な機構をもたず、被駆動体を回転方
向と直動方向にそれぞれ制御する単体の回転直動一体型
超音波モータを提供すること、及びアイリス、フォーカ
ス、ズームの３つの調整機能のうちの２つの機能を１つ
のモータで行うことができる電子機器（カメラ）を提供
することを目的とする。
り換えるための特別な機構をもたず、被駆動体を回転方
向と直動方向にそれぞれ制御する単体の回転直動一体型
超音波モータを提供すること、及びアイリス、フォーカ
ス、ズームの３つの調整機能のうちの２つの機能を１つ
のモータで行うことができる電子機器（カメラ）を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、円筒形の固
定子と、前記固定子の内周面あるいは外周面に接触した
円筒形の移動子とを有し、前記固定子に超音波振動を励
起することで前記移動子を駆動するようにし、前記固定
子は、円筒形の圧電素子と、前記圧電素子の内周面ある
いは外周面のどちらか一方に規則的に配列された複数の
分極電極と、他方に設けられた全面電極とを有し、前記
分極電極の各々に互いに位相がずれた複数の交流電圧を
選択的に印加することにより、前記移動子を回転方向と
直動方向に任意に駆動することを特徴とする。
定子と、前記固定子の内周面あるいは外周面に接触した
円筒形の移動子とを有し、前記固定子に超音波振動を励
起することで前記移動子を駆動するようにし、前記固定
子は、円筒形の圧電素子と、前記圧電素子の内周面ある
いは外周面のどちらか一方に規則的に配列された複数の
分極電極と、他方に設けられた全面電極とを有し、前記
分極電極の各々に互いに位相がずれた複数の交流電圧を
選択的に印加することにより、前記移動子を回転方向と
直動方向に任意に駆動することを特徴とする。
【０００８】この手段により駆動力の方向を切り換える
ための特別な機構を持つ必要はなく、被駆動体を回転方
向と直動方向にそれぞれ制御する単体の回転直動一体型
超音波モータを得ることができる。またこのモータをカ
メラの光学系に組み込むんだ場合、アイリス、フォーカ
ス、ズームの３つの調整機能のうちの２つの機能を１つ
のモータで行うことができる。
ための特別な機構を持つ必要はなく、被駆動体を回転方
向と直動方向にそれぞれ制御する単体の回転直動一体型
超音波モータを得ることができる。またこのモータをカ
メラの光学系に組み込むんだ場合、アイリス、フォーカ
ス、ズームの３つの調整機能のうちの２つの機能を１つ
のモータで行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１（Ａ）はこの発明の基本的
構成例を示す図、図１（Ｂ）はその断面図である。
面を参照して説明する。図１（Ａ）はこの発明の基本的
構成例を示す図、図１（Ｂ）はその断面図である。
【００１０】固定子１１は、円筒型の圧電素子１３と、
この圧電素子１３の外周面に規則的に配列された複数の
分極電極１４と、圧電素子１３の内周面に設けられた全
面電極１５により構成されている。
この圧電素子１３の外周面に規則的に配列された複数の
分極電極１４と、圧電素子１３の内周面に設けられた全
面電極１５により構成されている。
【００１１】固定子１１の内周面側には円筒形の移動子
１２が回転自在、軸方向移動（直動）自在に配置されて
いる。この移動子１２は、固定子１１の内周面にある一
定の摩擦力を持って接している。図では便宜上回転方向
θ、直動方向をＸとしている。移動子１２は円柱形であ
ってもよい。
１２が回転自在、軸方向移動（直動）自在に配置されて
いる。この移動子１２は、固定子１１の内周面にある一
定の摩擦力を持って接している。図では便宜上回転方向
θ、直動方向をＸとしている。移動子１２は円柱形であ
ってもよい。
【００１２】図２（Ａ）は他の実施の形態である。この
実施の形態では、移動子１２が円筒形をしており、固定
子１１の外周面に接して設けられている。なお先の実施
の形態と同一部分には同一符号を付している。
実施の形態では、移動子１２が円筒形をしており、固定
子１１の外周面に接して設けられている。なお先の実施
の形態と同一部分には同一符号を付している。
【００１３】図２（Ｂ）は、さらに他の実施の形態であ
る。この実施の形態の場合、分極電極１４が圧電素子１
３の内周面に設けられている。そして圧電素子１３の外
周面に全面電極１５が設けられている。そして移動子１
２が分極電極１４の内周面側に配置されている。
る。この実施の形態の場合、分極電極１４が圧電素子１
３の内周面に設けられている。そして圧電素子１３の外
周面に全面電極１５が設けられている。そして移動子１
２が分極電極１４の内周面側に配置されている。
【００１４】図２（Ｃ）はさらにこの発明の他の実施の
形態である。この実施の形態は、固定子１１が、振動体
１６と、振動体１６の外周面に規則的に配列された圧電
素子１３群と、この圧電素子１３群の外周面に設けられ
た分極電極１４群と、振動体１６の内周面に設けられた
全面電極１５によって構成されている。そして移動子１
２は、例えば固定子１１の内周面側に同軸的に配置さ
れ、軸方向（直動方向）及び回転方向へ移動自在に配置
されている。
形態である。この実施の形態は、固定子１１が、振動体
１６と、振動体１６の外周面に規則的に配列された圧電
素子１３群と、この圧電素子１３群の外周面に設けられ
た分極電極１４群と、振動体１６の内周面に設けられた
全面電極１５によって構成されている。そして移動子１
２は、例えば固定子１１の内周面側に同軸的に配置さ
れ、軸方向（直動方向）及び回転方向へ移動自在に配置
されている。
【００１５】図３（Ａ）はさらにこの発明の他の実施の
形態であり、図３（Ｂ）はその断面図である。この実施
の形態の場合は、移動子１２が全面電極を兼ねている。
固定子１１は、円筒形の圧電素子１３と、圧電素子１３
の外周に規則的に配列された複数の分極電極１４とを備
えている。円筒形の移動子１２は、固定子１１の内周面
に接しており、移動子１２が全面電極を兼ねている。ま
た移動子１２は固定子１１に比べて軸方向へ長いために
移動により固定子１１の振動に影響を与えることはな
い。移動子１２は、固定子１１の内周面に接しているが
その摩擦は、固定子１１の振動により回転及び直動を許
容する範囲に規定されている。
形態であり、図３（Ｂ）はその断面図である。この実施
の形態の場合は、移動子１２が全面電極を兼ねている。
固定子１１は、円筒形の圧電素子１３と、圧電素子１３
の外周に規則的に配列された複数の分極電極１４とを備
えている。円筒形の移動子１２は、固定子１１の内周面
に接しており、移動子１２が全面電極を兼ねている。ま
た移動子１２は固定子１１に比べて軸方向へ長いために
移動により固定子１１の振動に影響を与えることはな
い。移動子１２は、固定子１１の内周面に接しているが
その摩擦は、固定子１１の振動により回転及び直動を許
容する範囲に規定されている。
【００１６】図４（Ａ）には固定子１１に方向性を持つ
振動を与えるための分極電極の例を示している。固定子
１１の外周面に円周方向に８分割（Ａ〜Ｈ）、円周と直
交する方向へ５分割（１〜５）された分極電極１４が設
けられている。図４（Ｂ）には、回転方向をθ、直動方
向をＸとして、分極電極１４（Ａ１〜Ｈ５＝４０個）の
展開図を示している。
振動を与えるための分極電極の例を示している。固定子
１１の外周面に円周方向に８分割（Ａ〜Ｈ）、円周と直
交する方向へ５分割（１〜５）された分極電極１４が設
けられている。図４（Ｂ）には、回転方向をθ、直動方
向をＸとして、分極電極１４（Ａ１〜Ｈ５＝４０個）の
展開図を示している。
【００１７】図５（Ａ）には、θ方向の駆動を得るとき
の分極の様子を示している。この場合は、Ａ１〜Ａ５、
Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５、…の系統が１行おきに＋、
−、＋というふうに分極される。また図５（Ｂ）には、
直動方向の駆動を得るときの分極の様子を示している。
この場合は、Ａ１〜Ｈ１、Ａ２〜Ｈ２、Ａ３〜Ｈ３、…
の系統が１列おきに＋、−、＋というふうに分極され
る。
の分極の様子を示している。この場合は、Ａ１〜Ａ５、
Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５、…の系統が１行おきに＋、
−、＋というふうに分極される。また図５（Ｂ）には、
直動方向の駆動を得るときの分極の様子を示している。
この場合は、Ａ１〜Ｈ１、Ａ２〜Ｈ２、Ａ３〜Ｈ３、…
の系統が１列おきに＋、−、＋というふうに分極され
る。
【００１８】さらに図５（Ｃ）には上記の分極状態を得
ることができる回路構成を示している。単位電極の間に
は、行方向、列方向のいずれにもスイッチ素子が設けら
れており、行方向へ各行の電極を直列に接続した状態を
得ることもできるし、列方向へ各列の電極を直列に接続
した状態を得ることもできる。スイッチ素子の制御端子
を見た場合、電極を行方向に直列接続した素子の制御端
子が共通に端子２１に接続され、電極を列方向に直列接
続した素子の制御端子が共通に端子２２に接続されてい
る。端子２１と端子２２は、回転直動切り換えスイッチ
２０を構成するもので、選択された端子２１、または２
２に対してハイレベルの制御電圧を与えることができ
る。
ることができる回路構成を示している。単位電極の間に
は、行方向、列方向のいずれにもスイッチ素子が設けら
れており、行方向へ各行の電極を直列に接続した状態を
得ることもできるし、列方向へ各列の電極を直列に接続
した状態を得ることもできる。スイッチ素子の制御端子
を見た場合、電極を行方向に直列接続した素子の制御端
子が共通に端子２１に接続され、電極を列方向に直列接
続した素子の制御端子が共通に端子２２に接続されてい
る。端子２１と端子２２は、回転直動切り換えスイッチ
２０を構成するもので、選択された端子２１、または２
２に対してハイレベルの制御電圧を与えることができ
る。
【００１９】スイッチ素子と電極の行方向の直列回路を
見た場合、各行の直列回路が行ごとに交互に＋、−、
＋、…となるように高周波交流電圧が供給されるように
なっている。また、スイッチ素子と電極の列行方向の直
列回路を見た場合も、各列の直列回路が列ごとに交互に
＋、−、＋、…となるように高周波交流電圧が供給され
るようになっている。即ち、２３が高周波交流電圧源で
あり、この高周波交流電圧源２３から出力される高周波
交流電圧は、直接出力端子２４に導出されるとともに、
９０度移相器２５を介して移相出力端子２６に導出され
る。移相出力端子２６は、さらにスイッチ２７の端子２
８に直接接続されるとともに、インバータ２９を介して
端子３０に接続されている。そしてこのスイッチ２７の
出力端子３１が、上記した直列回路に接続される。この
場合、直接出力端子２４と出力端子３１は、各行の直列
回路に対し交互となるように接続され、また各列の直列
回路に対して交互となるように接続されている。上記の
駆動回路においてスイッチ２７は、移動子１２の移動方
向の正逆切り換えスイッチとして機能する。
見た場合、各行の直列回路が行ごとに交互に＋、−、
＋、…となるように高周波交流電圧が供給されるように
なっている。また、スイッチ素子と電極の列行方向の直
列回路を見た場合も、各列の直列回路が列ごとに交互に
＋、−、＋、…となるように高周波交流電圧が供給され
るようになっている。即ち、２３が高周波交流電圧源で
あり、この高周波交流電圧源２３から出力される高周波
交流電圧は、直接出力端子２４に導出されるとともに、
９０度移相器２５を介して移相出力端子２６に導出され
る。移相出力端子２６は、さらにスイッチ２７の端子２
８に直接接続されるとともに、インバータ２９を介して
端子３０に接続されている。そしてこのスイッチ２７の
出力端子３１が、上記した直列回路に接続される。この
場合、直接出力端子２４と出力端子３１は、各行の直列
回路に対し交互となるように接続され、また各列の直列
回路に対して交互となるように接続されている。上記の
駆動回路においてスイッチ２７は、移動子１２の移動方
向の正逆切り換えスイッチとして機能する。
【００２０】上記した分極電極の配列及び駆動回路によ
ると、回転方向の駆動及び直動方向の駆動が独立して行
われる。この発明では、回転方向の駆動及び直動方向の
駆動が同時進行する構成を得ることもできる。
ると、回転方向の駆動及び直動方向の駆動が独立して行
われる。この発明では、回転方向の駆動及び直動方向の
駆動が同時進行する構成を得ることもできる。
【００２１】図６（Ａ）は、移動体１２の駆動が回転方
向及び直動方向へのいずれにも同時に得られるようにし
た実施の形態を示している。この場合の分極電極１４の
各分極の配列は、螺旋形となる。図６（Ｂ）は分極電極
の配列状態を展開して示している。移動子１２は、固定
子１１の内周面にある一定の摩擦力をもって接している
が回転可能及び直動可能に支持されている。分極電極１
４は、θ１１からθ８６までの４８個の回転駆動専用の
分極電極と、Ｘ１１〜Ｘ８５までの４０個の直動駆動専
用の分極電極で構成される。
向及び直動方向へのいずれにも同時に得られるようにし
た実施の形態を示している。この場合の分極電極１４の
各分極の配列は、螺旋形となる。図６（Ｂ）は分極電極
の配列状態を展開して示している。移動子１２は、固定
子１１の内周面にある一定の摩擦力をもって接している
が回転可能及び直動可能に支持されている。分極電極１
４は、θ１１からθ８６までの４８個の回転駆動専用の
分極電極と、Ｘ１１〜Ｘ８５までの４０個の直動駆動専
用の分極電極で構成される。
【００２２】図７（Ａ）には、図６（Ａ）の移動子１２
を回転方向へ駆動するための分極状態を示し、図７
（Ｂ）には、図６（Ａ）の移動子１２を直動方向へ駆動
するための分極状態を示している。
を回転方向へ駆動するための分極状態を示し、図７
（Ｂ）には、図６（Ａ）の移動子１２を直動方向へ駆動
するための分極状態を示している。
【００２３】また図７（Ｃ）には、上記分極状態を得る
ための駆動回路の構成例を示している。回転方向へ移動
体が駆動される場合には、直列接続された第１行の電極
θ１１〜θ１６、第２行の電極θ２１〜θ２６、第３行
の電極θ３１〜θ３６、…には、交互に＋、−、＋、…
となるように高周波交流電圧が供給される。また直動方
向へ移動体が駆動される場合には、直列接続された第１
列の電極Ｘ１１〜Ｘ８１、第２列の電極Ｘ１２〜Ｘ８
２、第３行の電極Ｘ１３〜Ｘ８３、…には、交互に＋、
−、＋、…となるように高周波交流電圧が供給される。
ための駆動回路の構成例を示している。回転方向へ移動
体が駆動される場合には、直列接続された第１行の電極
θ１１〜θ１６、第２行の電極θ２１〜θ２６、第３行
の電極θ３１〜θ３６、…には、交互に＋、−、＋、…
となるように高周波交流電圧が供給される。また直動方
向へ移動体が駆動される場合には、直列接続された第１
列の電極Ｘ１１〜Ｘ８１、第２列の電極Ｘ１２〜Ｘ８
２、第３行の電極Ｘ１３〜Ｘ８３、…には、交互に＋、
−、＋、…となるように高周波交流電圧が供給される。
【００２４】この実施の形態の場合は、回転方向及び直
動方向へのいずれにも同時に得られるようにしたので、
回転方向駆動用の高周波回路４１、直動方向駆動用の高
周波回路４２が設けられている。但し、双方の回路の高
周波交流電圧源４３、９０度移相器４４は共有されても
よい。それぞれの高周波回路４１、４２には、９０度移
相器４４の直接出力または反転出力のいずれかを選択し
て出力する正逆切り換え回路４５、４６が設けられてい
る。
動方向へのいずれにも同時に得られるようにしたので、
回転方向駆動用の高周波回路４１、直動方向駆動用の高
周波回路４２が設けられている。但し、双方の回路の高
周波交流電圧源４３、９０度移相器４４は共有されても
よい。それぞれの高周波回路４１、４２には、９０度移
相器４４の直接出力または反転出力のいずれかを選択し
て出力する正逆切り換え回路４５、４６が設けられてい
る。
【００２５】なお、図５（Ｃ）、図７（Ｃ）の回路にお
いて、高周波交流電圧を供給するか否かを決めるための
メインスイッチは省略している。図８は、この発明を用
いた電子機器であり、小型カメラの断面を原理的に示し
ている。
いて、高周波交流電圧を供給するか否かを決めるための
メインスイッチは省略している。図８は、この発明を用
いた電子機器であり、小型カメラの断面を原理的に示し
ている。
【００２６】１００は、例えば円筒状の外装ケースであ
り、この外装ケース１００の内部には、固体撮像素子１
０１が配置されている。また外装ケース１００の先端部
には、円筒形の固定子１１１が同軸的に延在して一体化
されている。またこの固定子１１１の先端側には、厚み
方向へ切り込むように形成され、軸方向へ長い複数の溝
１１１ａ、１１１ｂが形成されている。
り、この外装ケース１００の内部には、固体撮像素子１
０１が配置されている。また外装ケース１００の先端部
には、円筒形の固定子１１１が同軸的に延在して一体化
されている。またこの固定子１１１の先端側には、厚み
方向へ切り込むように形成され、軸方向へ長い複数の溝
１１１ａ、１１１ｂが形成されている。
【００２７】次に、固定子１１１の内周面には、移動子
を構成する円筒形のロータ１２１が同軸的に装着されて
おり、このロータ１２１の外周面は、固定子１１１の内
周面に回転及び直動が可能なように接している。次にロ
ータ１２１の端部（固体撮像素子側）の内側には、後玉
１２２が設けられ、この後玉１２２はロータ１２１と一
体に回転することができる。この後玉１２２の前方のロ
ータ１２１内部には、絞り機構１２３が配置され、この
絞り機構１２３の可動片１２３ａ、１２３ｂは、後玉１
２１の一部に係止している。またこの絞り機構１２３の
固定片１２３ｃ、１２３ｄは、前玉１２４の一部に係止
している。
を構成する円筒形のロータ１２１が同軸的に装着されて
おり、このロータ１２１の外周面は、固定子１１１の内
周面に回転及び直動が可能なように接している。次にロ
ータ１２１の端部（固体撮像素子側）の内側には、後玉
１２２が設けられ、この後玉１２２はロータ１２１と一
体に回転することができる。この後玉１２２の前方のロ
ータ１２１内部には、絞り機構１２３が配置され、この
絞り機構１２３の可動片１２３ａ、１２３ｂは、後玉１
２１の一部に係止している。またこの絞り機構１２３の
固定片１２３ｃ、１２３ｄは、前玉１２４の一部に係止
している。
【００２８】前玉１２４は、その外周にピン１２４ａ、
１２４ｂが設けられており、固定子１１１の溝１１１
ａ、１１１ｂと係合している。したがって、前玉１２４
は、軸方向（前後）には移動自在であるが、軸回りの回
転は抑止されている。
１２４ｂが設けられており、固定子１１１の溝１１１
ａ、１１１ｂと係合している。したがって、前玉１２４
は、軸方向（前後）には移動自在であるが、軸回りの回
転は抑止されている。
【００２９】また前玉１２４の外周面にはリング状の溝
１２４ｃが設けられており、このリング状溝にロータ１
２１の内周に形成された凸部１２１ａが係合している。
したがって前玉１２４が回転不可能であっても、ロータ
１２１は独自に回転が可能である。ロータ１２１が前後
駆動されると、前玉１２４も一体に移動する。
１２４ｃが設けられており、このリング状溝にロータ１
２１の内周に形成された凸部１２１ａが係合している。
したがって前玉１２４が回転不可能であっても、ロータ
１２１は独自に回転が可能である。ロータ１２１が前後
駆動されると、前玉１２４も一体に移動する。
【００３０】この結果、固定子１１１が回転駆動モード
でドライブされると、ロータ１２１、後玉１２２が回転
し、絞り羽が駆動され絞り調整が得られる。固定子１１
１が直動駆動モードでドライブされると、ロータ１２
１、後玉１２２、絞り機構１２３、前玉１２４が前後方
向へ移動制御され、フォーカス調整が可能である。なお
前玉１２４、後玉１２２は、それぞれマウントの内周に
レンズを同軸的に設けた構造である。
でドライブされると、ロータ１２１、後玉１２２が回転
し、絞り羽が駆動され絞り調整が得られる。固定子１１
１が直動駆動モードでドライブされると、ロータ１２
１、後玉１２２、絞り機構１２３、前玉１２４が前後方
向へ移動制御され、フォーカス調整が可能である。なお
前玉１２４、後玉１２２は、それぞれマウントの内周に
レンズを同軸的に設けた構造である。
【００３１】図９は、さらにこの発明を用いた電子機器
の他の実施の形態であり、小型カメラの断面を原理的に
示している。１００は、例えば円筒状の外装ケースであ
り、この外装ケース１００の内部には、固体撮像素子１
０１が配置されている。また外装ケース１００の先端部
には、円筒形の固定子３１１が同軸的に延在して一体化
されている。またこの固定子３１１の内周面には、厚み
方向へ切り込むように形成され、軸方向へ長い複数の溝
３１１ａ、３１１ｂが形成されている。次に、固定子３
１１の内周面側には、移動子を構成する円筒状のロータ
３２１が設けられる。この円筒状のロータ３２１は、前
後のそれぞれの位置に螺旋状溝３２１ｂ、３２１ａを開
設されている。また、ロータ３２１の内周には、後玉３
３２と前玉３３３が同軸的に設けられている。そして、
後玉３３２の外周には、ロータ３２１の螺旋状溝３２１
ｂを挿通して前記溝３１１ａ、３１１ｂにそれぞれ係止
するピン３３２ａ、３３２ｂが設けられている。また前
玉３３３の外周には、ロータ３２１の螺旋状溝３２１ｂ
を挿通して前記溝３１１ａ、３１１ｂにそれぞれ係止す
るピン３３３ａ、３３３ｂが設けられている。なお３４
１は絞り機構であり、その一部が前玉３３３に取り付け
られている。
の他の実施の形態であり、小型カメラの断面を原理的に
示している。１００は、例えば円筒状の外装ケースであ
り、この外装ケース１００の内部には、固体撮像素子１
０１が配置されている。また外装ケース１００の先端部
には、円筒形の固定子３１１が同軸的に延在して一体化
されている。またこの固定子３１１の内周面には、厚み
方向へ切り込むように形成され、軸方向へ長い複数の溝
３１１ａ、３１１ｂが形成されている。次に、固定子３
１１の内周面側には、移動子を構成する円筒状のロータ
３２１が設けられる。この円筒状のロータ３２１は、前
後のそれぞれの位置に螺旋状溝３２１ｂ、３２１ａを開
設されている。また、ロータ３２１の内周には、後玉３
３２と前玉３３３が同軸的に設けられている。そして、
後玉３３２の外周には、ロータ３２１の螺旋状溝３２１
ｂを挿通して前記溝３１１ａ、３１１ｂにそれぞれ係止
するピン３３２ａ、３３２ｂが設けられている。また前
玉３３３の外周には、ロータ３２１の螺旋状溝３２１ｂ
を挿通して前記溝３１１ａ、３１１ｂにそれぞれ係止す
るピン３３３ａ、３３３ｂが設けられている。なお３４
１は絞り機構であり、その一部が前玉３３３に取り付け
られている。
【００３２】今、固定子３１１が回転駆動モードで振動
すると、ロータ３２１が回転する。すると、ロータ３２
１の螺旋溝３２１ａ、３２１ｂにピンを係合させている
後玉３３２と前玉３３３は、それぞれが駆動されズーム
調整されることになる。次に、固定子３１１が直動駆動
モードで振動すると、ロータ３２１が前後方向へ移動す
ることになる。このときは、ロータ３２１、前玉３３
３、後玉３２１、絞り機構３４１が一体となって前後
し、フォーカスが調整されることになる。この場合、図
６、図７で説明した駆動手段を用いるとズーム及びフォ
ーカスの同時調整が可能である。
すると、ロータ３２１が回転する。すると、ロータ３２
１の螺旋溝３２１ａ、３２１ｂにピンを係合させている
後玉３３２と前玉３３３は、それぞれが駆動されズーム
調整されることになる。次に、固定子３１１が直動駆動
モードで振動すると、ロータ３２１が前後方向へ移動す
ることになる。このときは、ロータ３２１、前玉３３
３、後玉３２１、絞り機構３４１が一体となって前後
し、フォーカスが調整されることになる。この場合、図
６、図７で説明した駆動手段を用いるとズーム及びフォ
ーカスの同時調整が可能である。
【００３３】図１０は、さらにこの発明を用いた電子機
器の他の実施の形態であり、コンパクトディスクやデジ
タルビデオディスク再生装置に用いられるピックアップ
装置のフォーカス及びトラッキング調整機構部の構成を
原理的に示している。
器の他の実施の形態であり、コンパクトディスクやデジ
タルビデオディスク再生装置に用いられるピックアップ
装置のフォーカス及びトラッキング調整機構部の構成を
原理的に示している。
【００３４】固定子１１に対してθ方向及びＸ方向へ移
動自在な移動子１２に対して、軸方向と直交する方向へ
アーム２００を設ける。そしてこのアーム２００の先端
にＸ方向と平行な方向へ光軸を有する対物レンズ２０１
を設ける。対物レンズ２０１の下側からは、レーザビー
ムが照射される。この対物レンズ２０１で絞りこまれた
レーザビームは、光ディスク２１１のトラック上にスポ
ットを形成する。ここで、移動子１２をθ方向へ制御す
ればトラッキングを得ることができ、またＸ方向へ移動
制御すればフォーカス調整を得ることができる。
動自在な移動子１２に対して、軸方向と直交する方向へ
アーム２００を設ける。そしてこのアーム２００の先端
にＸ方向と平行な方向へ光軸を有する対物レンズ２０１
を設ける。対物レンズ２０１の下側からは、レーザビー
ムが照射される。この対物レンズ２０１で絞りこまれた
レーザビームは、光ディスク２１１のトラック上にスポ
ットを形成する。ここで、移動子１２をθ方向へ制御す
ればトラッキングを得ることができ、またＸ方向へ移動
制御すればフォーカス調整を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
駆動力の伝達方向を切り換えるための特別な機構をもた
ず、被駆動体を回転方向と直動方向にそれぞれ制御する
単体の回転直動一体型超音波モータ、及びアイリス、フ
ォーカス、ズームの３つの調整機能のうちの２つの機能
を１つのモータで行うことができる電子機器を提供する
ことができる。
駆動力の伝達方向を切り換えるための特別な機構をもた
ず、被駆動体を回転方向と直動方向にそれぞれ制御する
単体の回転直動一体型超音波モータ、及びアイリス、フ
ォーカス、ズームの３つの調整機能のうちの２つの機能
を１つのモータで行うことができる電子機器を提供する
ことができる。
【図１】この発明の基本的な実施態様を説明するために
示した図。
示した図。
【図２】この発明の他の実施の形態の基本的な構成部分
を説明するために示した図。
を説明するために示した図。
【図３】この発明のさらに他の実施の形態の基本的な構
成部分を説明するために示した図。
成部分を説明するために示した図。
【図４】この発明に係る分極電極の構成例を説明するの
に示した図。
に示した図。
【図５】図４の分極電極の駆動例を説明するために示し
た図。
た図。
【図６】この発明に係る分極電極の他の構成例を説明す
るのに示した図。
るのに示した図。
【図７】図６の分極電極の駆動例を説明するために示し
た図。
た図。
【図８】この発明に係る電子機器の構成例を説明するの
に示した図。
に示した図。
【図９】この発明に係る電子機器の他の構成例を説明す
るのに示した図。
るのに示した図。
【図１０】この発明の超音波モータをピックアップ装置
に適用した場合の例を示す図。
に適用した場合の例を示す図。
１１…固定子 １２…移動子 １３…圧電素子 １４…分極電極 １５…全面電極 １６…振動体。
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒形の固定子と、前記固定子の内周面
あるいは外周面に接触した円筒形の移動子とを有し、前
記固定子に超音波振動を励起することで前記移動子を駆
動するようにし、 前記固定子は、円筒形の圧電素子と、前記圧電素子の内
周面あるいは外周面のどちらか一方に規則的に配列され
た複数の分極電極と、他方に設けられた全面電極とを有
し、 前記分極電極の各々に互いに位相がずれた複数の交流電
圧を選択的に印加することにより、前記移動子を回転方
向と直動方向に任意に駆動することを特徴とする回転直
動一体型超音波モータ及びそれを内蔵した電子機器。 - 【請求項２】 円筒形の固定子と、前記固定子の内周面
あるいは外周面に接触した円筒形の移動子とを有し、前
記固定子に超音波振動を励起することで前記移動子を駆
動するようにし、 前記固定子は、円筒形の前記圧電素子と、前記圧電素子
の内周面と外周面のうち前記移動子に接しない面に規則
的に配列された複数の分極電極とを備え、前記移動子の
材質を導体として全面電極を兼ねるようにしていること
を特徴とする回転直動一体型超音波モータ及びそれを内
蔵した電子機器。 - 【請求項３】 前記分極電極は、回転駆動専用と直動駆
動専用の２種類とし、それぞれの前記分極電極に回転駆
動用と直動駆動用の交流電圧を印加することにより、前
記移動子を回転方向と直動方向に同時に駆動制御するよ
うにしたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに
記載の回転直動一体型超音波モータ及びそれを内蔵した
電子機器。 - 【請求項４】前記回転方向と直動方向の動きにより、カ
メラのアイリス、フォーカス及びズーム調整機構のうち
いずれか２つを駆動することを特徴とする請求項１又は
２のいずれかに記載の電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9012668A JPH10210776A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 回転直動一体型超音波モータ及びそれを内蔵した電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9012668A JPH10210776A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 回転直動一体型超音波モータ及びそれを内蔵した電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10210776A true JPH10210776A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11811761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9012668A Pending JPH10210776A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 回転直動一体型超音波モータ及びそれを内蔵した電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10210776A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005185072A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Yamaguchi Univ | 超音波モータとこれを用いた穿刺システム |
| JP2008072785A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Canon Inc | 振動型リニア駆動装置及びカメラレンズ |
| WO2008038817A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | Ultrasonic operation device and microtube inside system |
| EP2017905A2 (en) | 2007-07-20 | 2009-01-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Actuator |
| JP2009050146A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-03-05 | Canon Inc | アクチュエータ |
| JPWO2013005442A1 (ja) * | 2011-07-05 | 2015-02-23 | 株式会社ニコン | 駆動装置、光学装置および撮像装置 |
| WO2015064321A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 並木精密宝石株式会社 | 振動アクチュエータ |
| WO2017169118A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ソニー株式会社 | 治具保持装置及び医療用観察装置 |
| CN107924639A (zh) * | 2015-08-04 | 2018-04-17 | 东丽工程株式会社 | 操作感觉再现装置 |
-
1997
- 1997-01-27 JP JP9012668A patent/JPH10210776A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005185072A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Yamaguchi Univ | 超音波モータとこれを用いた穿刺システム |
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| JP2009050146A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-03-05 | Canon Inc | アクチュエータ |
| US7915787B2 (en) | 2007-07-20 | 2011-03-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Actuator |
| JPWO2013005442A1 (ja) * | 2011-07-05 | 2015-02-23 | 株式会社ニコン | 駆動装置、光学装置および撮像装置 |
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| CN107924639A (zh) * | 2015-08-04 | 2018-04-17 | 东丽工程株式会社 | 操作感觉再现装置 |
| WO2017169118A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ソニー株式会社 | 治具保持装置及び医療用観察装置 |
| US11382715B2 (en) | 2016-03-31 | 2022-07-12 | Sony Corporation | Jig-holding device and medical observation device |
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