JPS62254668A - 超音波モ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面進行波が励起されたステータにロータを
圧接することにより、このロータを回転させるようにし
た超音波モータに関する。

〔従来の技術〕

近年、従来の電磁駆動型モータに代わる新しいモータと
して圧電セラミックス等の電気−機械変換素子を用いて
超音波振動を励起させ、回転または走行運動を得るよう
にした超音波モータが脚光を浴びている。この超音波モ
ータは、 ■小型化・薄型化が可能である。

■低速かつ高トルク駆動が可能である。

■構造が簡単である。

■慣性トルクが小さいため、制御が容易である。

等の利点を有している。したがってこれらの利点をいか
すべく、種々の応用技術の研究が進められている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この超音波モータをカメラの撮影レンズ等の移動に利用
した場合、次のような問題がある。

超音波モータは原理的にロータとステータとの摩擦によ
り駆動力を発生させるものであるため、コアレスモータ
等と比較しても特に停止時のブレーキング効果が大きい
特徴があり、前記■のような利点を有するものであるが
、駆動時においてロータとステータとの間に若干のすべ
りが生じる。

このため、超音波モータをカメラの撮影レンズの移動に
利用した場合、ロータの回転がステータの回転駆動力に
必ずしも１対１で対応したものとならず、高精度な回転
位置制御が困難であるという問題があった。

そこで本発明は、ロータの回転がステータの回転駆動力
に正確に対応したものとなり、高精度な回転位置制御が
可能で、例えばカメラの撮影レンズ移動用モータとして
極めて好適な超音波モータを提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために、次
のような手段を講じた。すなわち、表面進行波が励起さ
れたステータにロータを圧接することにより、このロー
タを回転させるようにした超音波モータにおいて、上記
ステータおよびロータの少なくとも一方に複数の磁石片
からなる磁石を円環状に配設し、その吸引力により前記
ステータとロータとを圧接させるようにする。そしてこ
の磁石における磁石片に対向可能な如く回転角検知手段
を配設し、上記各磁石片の通過を検出することによって
前記ロータの回転角を検知するようにする。

なお上記回転角検知手段としては、光センサ。

磁気センサ、静電センサの少なくとも一つを用いるのが
好ましい。

〔作用〕

このような手段を講じたことにより、円環状に配設され
た複数の磁石片による吸着力によりロータとステータと
が圧接されるので、ブレーキング効果が一層高いものと
なる上、上記磁石片に対向配設された磁気センサ、静電
センサ、光センサ等からなる回転角検知手段により、ロ
ータの回転角がパルスとして正確に検知されるので、そ
のパルスにより高精度な回転位置制御を行なえることに
なる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図である。

第１図に示すように、中央に軸１ａを有する基体１上に
は、ドーナツ形をなす振動吸収体２、圧電素子３．振動
体４が一体的に配置固定されステータを構成している。

そして上記ステータ上にはロータ５が回転自在に載置さ
れている。上記ロータ５と前記基体１との対向面には、
一対の磁石６．７が互いに吸引し合う状態に僅かなギャ
ップを隔てて対向配置されている。この両磁石６゜７の
吸引力により、ロータ５はステータの振動体４に対して
圧接するものとなっている。

第２図はロータ５に取付けた前記磁石７の配置を示す平
面図である。図示の如く磁石７は複数の磁石片７１．７
２・・・を所定ピッチで円環状に配設したものとなって
おり、各磁石片相互間には光の反射が少ない光吸収部材
８１．８２・・・が介在している。

第３図は基体１に取付けた磁石６を示す平面図である。

第３図示のように、磁石６は単一の円環状磁性体からな
り、この磁石６の基準位置には、光センサ９が固定しで
ある。光センサ９は発光素子１Ｇと受光素子１１とから
なり、発光素子１０から前記ロータ側磁石７に向けて光
を照射し、その反射光を受光素子１１で受光するように
なっている。

かくしてロータ５の回転時において、ロータ側磁石片７
１．７２・・・が光センサ９の位置を通過する毎に、光
センサ９からパルス信号が出力される。

したがって、このパルス信号を用いることによりロータ
５の回転角を高精度に制御することが可能となる。

第４図および第５図は本発明の超音波モータを０動態点
カメラに使用した場合の応用例を示す図で、第４図は概
略的構成を示す側面図、第５図は駆動回路を示すブロッ
ク図である。第４図に示すように、カメラ本体２１の底
部にはＡＦセンサ２２が配置されており、撮影レンズ２
３で集光され、ハーフミラ−２４を透過し、補助ミラー
２５で反射された被写体像を受光するようになっている
。撮影レンズ２３は超音波モータ２６とギヤ機構２７を
介して連結されており、超音波モータ２６の回転に従い
前後に移動可能なようになっている。

合焦検出は次のように行なわれる。すなわち、第５図に
示すようにＡＦセンサ（二組からなっている）２２によ
るデフォーカス時の被写体像の横ずれ状態から合焦位置
検出器３１でその位相差を求め、合焦位置すなわち撮影
レンズ２３の合焦位置までの移動方向と移動量を演算し
、その情報Ａを超音波モータ駆動制御回路３２に送り、
超音波モータ２６を駆動する。このとき、超音波モータ
２６の回転に伴い光センサ３３（第３図の９に相当）か
らパルス信号が出力される。このパルス信号は、カウン
タ３４に入力し移動量に応じたパルス数がカウントされ
る。カウント値が所定のパルス数になると、駆動制御回
路３２ヘストップ信号Ｂが与えられ、超音波モータ２６
は駆動停止となる。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではない。例
えば前記実施例では、超音波モータ２６の回転角検知用
センサとして光センサを用いたが、光センサの代わりに
磁石片？１．７２．７３・・・の磁気を検出するホール
素子等の磁気センサや、磁石片７１．７２．７３・・・
が凹凸状の金属より構成されていることを利用して静電
容量変化を検出する静電センサを用いてもよい。このほ
か本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ステータおよびロータの少なくとも一
方に、複数の磁石片からなる磁石を円環状に配設し、そ
の吸引力により前記ステータとロータとを圧接させるよ
うにすると共に、上記磁石片に対して対向可能な如く光
センサ、磁気センサ。

静電センサ等からなる回転角検知手段を配設し、上記各
磁石片の通過を検出することによって前記ロータの回転
角を検知するようにしたので、ロータの回転がステータ
の回転駆動力に正確に対応したものとなり、高精度な回
転位置制御が可能で、例えばカメラの撮影レンズ移動用
として極めて好適な超音波モータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第２図
は第１図におけるロータに取付けた磁石の配置構成を示
す平面図、第３図は第１図における基体に取付けた磁石
および角度検出センサの配置構成を示す平面図、第４図
および第５図は本発明の超音波モータを自動焦点カメラ
に使用した場合の応用例を示す図で、第４図は概略的構
成を示す側面図、第５図は駆動回路を示すブロック図で
ある。 １・・・基体、２・・・振動吸収体、３・・・圧電素子
、４・・・振動体、５・・・ロータ、６．７は磁石、９
・・・光センサ、１０・・・発光素子、１１・・・受光
素子、２１・・・カメラ本体、２２・・・ＡＦセンサ、
２３・・・撮影レンズ、２４・・・ハーフミラ−１２５
・・・補助ミラー、２６・・・超音波モータ、２７・・
・ギヤ機構、３１・・・合焦位置検出器、３２・・・駆
動制御回路、３３・・・光センサ、３４・・・カウンタ
、７１．７２〜・・・磁石片、８１．８２〜・・・光吸
収部材。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 １ａ 第１図 第２図 第３図 第４ｒＭ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面進行波が励起されたステータにロータを圧接
   することにより、このロータを回転させるようにした超
   音波モータにおいて、上記ステータおよびロータの少な
   くとも一方に円環状に配設され前記ステータとロータと
   を圧接させる複数の磁石片からなる磁石と、この磁石に
   おける磁石片に対向可能な如く配設され上記各磁石片の
   通過を検出することにより前記ロータの回転角を検知す
   る回転角検知手段とを具備したことを特徴とする超音波
   モータ。
2. （２）上記回転角検知手段は、光センサ，磁気センサ，
   静電センサの少なくとも一つであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の超音波モータ。