図面 (/)

技術 駆動装置、駆動装置の製造方法、レンズ鏡筒及びカメラ

出願人 株式会社ニコン
発明者 大根一泰
出願日 2012年1月19日 (8年5ヶ月経過) 出願番号 2012-008932
公開日 2013年8月1日 (6年11ヶ月経過) 公開番号 2013-148706
状態 未査定
技術分野 レンズ鏡筒 超音波モータ、圧電モータ、静電モータ
主要キーワード 駆動駒 平面出し 各位置決め部材 中心円 六角形形状 テーパ形 相対駆動 軽金属合金
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年8月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

各駆動駒の高さが揃うよう組み立てることが容易にでき、各駆動駒の駆動周波数のばらつきが少ない、信頼性に優れた駆動装置、駆動装置の製造方法、レンズ鏡筒及びカメラを提供する。

解決手段

円環状に配置された複数の駆動駒(3)と、複数の駆動駒(3)を円周方向から挟んで保持する複数の突起を有するベース部(2)と、隣接する突起の隙間に設けられ、駆動駒(3)の下面と当接して駆動駒(3)の突起の高さ方向における位置決めを行う位置決め部材(8)と、を備えている。

概要

背景

従来、圧電素子を用いた駆動装置が知られている。このような駆動装置においては、複数の圧電素子を駆動させ、被駆動体に接触する部分を楕円運動させることで、被駆動体を駆動させるものがある。

例えば、特許文献1の駆動装置では、被駆動体を支持する先端部と、一対の第1圧電素子に挟み込まれた基部と、先端部と基部との間に設けられた第2圧電素子と、からなる駆動駒を備え、駆動駒の先端部の楕円運動を、それぞれ独立した異なる2方向の振動により実現している。複数の駆動駒は円環状に配置されており、複数の駆動駒を円周方向から挟んで保持する複数の突起を有するベース部が設けられている。各駆動駒の基部は、前記突起と対向する側面がベース部の下側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう傾斜したテーパ形状に形成されており、また、ベース部の保持部も、各駆動駒の基部の形状に合わせて、基部を保持する支持面がベース部の下側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう傾斜したテーパ形状に形成されている。つまり、駆動装置を組み立てる際に、駆動駒を上方からベース部の保持部に嵌め込む構成となっている。

概要

各駆動駒の高さが揃うよう組み立てることが容易にでき、各駆動駒の駆動周波数のばらつきが少ない、信頼性に優れた駆動装置、駆動装置の製造方法、レンズ鏡筒及びカメラを提供する。円環状に配置された複数の駆動駒(3)と、複数の駆動駒(3)を円周方向から挟んで保持する複数の突起を有するベース部(2)と、隣接する突起の隙間に設けられ、駆動駒(3)の下面と当接して駆動駒(3)の突起の高さ方向における位置決めを行う位置決め部材(8)と、を備えている。

目的

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、各駆動駒の高さが揃うよう組み立てることが容易にでき、各駆動駒の駆動周波数のばらつきが少ない、信頼性に優れた駆動装置、駆動装置の製造方法、レンズ鏡筒及びカメラを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

円環状に配置された複数の駆動駒と、前記複数の駆動駒を円周方向から挟んで保持する複数の突起を有するベース部と、隣接する前記突起の隙間に設けられ、前記駆動駒の下面と当接して前記駆動駒の前記突起の高さ方向における位置決めを行う位置決め部材と、を備えていることを特徴とする駆動装置

請求項2

前記ベース部は、前記駆動駒を隣り合う2つの前記突起のうちの一方の突起の側面で支持するとともに他方の突起の側面で支持しており、前記ベース部は、前記一方の突起の側面と前記他方の突起の側面との距離が円環の中心側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう形成されていることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。

請求項3

前記複数の位置決め部材の前記駆動駒の下面と当接する部分の高さが互いに等しいことを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。

請求項4

前記位置決め部材は、前記突起の高さ方向に厚み縦振動をする圧電素子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の駆動装置。

請求項5

前記位置決め部材には、前記突起の高さ方向から視て中心部に開口部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の駆動装置。

請求項6

複数の突起が円環状に形成されてなるベース部の側方から、隣接する前記突起の隙間に駆動駒を挿入し、前記突起の側面に前記駆動駒を接着する工程を備え、前記駆動駒を挿入する工程においては、隣接する前記突起の隙間に設けられた位置決め部材に前記駆動駒の下面を当接させることで前記駆動駒の前記突起の高さ方向における位置決めを行うことを特徴とする駆動装置の製造方法。

請求項7

前記ベース部は、前記駆動駒を隣り合う2つの前記突起のうちの一方の突起の側面で支持するとともに他方の突起の側面で支持しており、前記ベース部は、前記一方の突起の側面と前記他方の突起の側面との距離が円環の中心側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう形成されており、前記駆動駒を挿入する工程においては、前記駆動駒を前記突起の高さ方向と直交する方向に移動させて前記突起の隙間に前記駆動駒を挿入することを特徴とする請求項6に記載の駆動装置の製造方法。

請求項8

前記位置決め部材の前記駆動駒の下面と当接する部分が平滑面となっていることを特徴とする請求項6または7に記載の駆動装置の製造方法。

請求項9

前記駆動駒を挿入する工程においては、前記駆動駒の下面を前記平滑面に沿って移動させることを特徴とする請求項8に記載の駆動装置の製造方法。

請求項10

前記駆動駒は、前記突起の隙間から前記駆動駒が側方にはみ出るよう形成されており、前記駆動駒を挿入する工程において前記駆動駒の前記突起の高さ方向における位置決めがなされた後に、前記突起の隙間から前記駆動駒がはみ出した部分を取り除くことを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の駆動装置の製造方法。

請求項11

請求項1〜5のいずれか一項に記載の駆動装置と、前記駆動装置によって駆動されるカム筒と、前記カム筒に移動可能に保持されて焦点調整を行うレンズと、を備えたレンズ鏡筒

請求項12

請求項11に記載のレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒に設けられた前記レンズによって撮像面に被写体像結像される撮像素子と、を備えたカメラ

技術分野

0001

本発明は、駆動装置、駆動装置の製造方法、レンズ鏡筒及びカメラに関するものである。

背景技術

0002

従来、圧電素子を用いた駆動装置が知られている。このような駆動装置においては、複数の圧電素子を駆動させ、被駆動体に接触する部分を楕円運動させることで、被駆動体を駆動させるものがある。

0003

例えば、特許文献1の駆動装置では、被駆動体を支持する先端部と、一対の第1圧電素子に挟み込まれた基部と、先端部と基部との間に設けられた第2圧電素子と、からなる駆動駒を備え、駆動駒の先端部の楕円運動を、それぞれ独立した異なる2方向の振動により実現している。複数の駆動駒は円環状に配置されており、複数の駆動駒を円周方向から挟んで保持する複数の突起を有するベース部が設けられている。各駆動駒の基部は、前記突起と対向する側面がベース部の下側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう傾斜したテーパ形状に形成されており、また、ベース部の保持部も、各駆動駒の基部の形状に合わせて、基部を保持する支持面がベース部の下側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう傾斜したテーパ形状に形成されている。つまり、駆動装置を組み立てる際に、駆動駒を上方からベース部の保持部に嵌め込む構成となっている。

先行技術

0004

特開2010−288355号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1では、駆動駒やベース部の製造誤差等により、基部の側面や保持部の支持面を所定の傾斜角度に精度良く形成することは困難である。基部の側面や保持部の支持面にわずかなばらつきがあると、各駆動駒をベース部の保持部に嵌め込んだ後、各駆動駒の高さに大きな差が生じてしまう。各駆動駒の高さに大きな差があると、被駆動体を安定して駆動させることができない。
また、各駆動駒をベース部の保持部に嵌め込んだ後、各駆動駒の先端部をラッピング加工等(研磨)して各駆動駒の高さを揃える方法も考えられるが、多く研磨した駆動駒とほとんど研磨しなかった駆動駒との間で駆動駒の質量差が生じ、各駆動駒の駆動周波数ばらつく等、不良の原因にもなっていた。

0006

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、各駆動駒の高さが揃うよう組み立てることが容易にでき、各駆動駒の駆動周波数のばらつきが少ない、信頼性に優れた駆動装置、駆動装置の製造方法、レンズ鏡筒及びカメラを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図1図9対応付けした以下の構成を採用している。なお、本発明を分かり易く説明するために、一実施形態を示す図面の符号に対応付けて説明するが、本発明は実施形態に限定されるものではない。

0008

本発明の駆動装置(1)は、円環状に配置された複数の駆動駒(3)と、複数の駆動駒(3)を円周方向から挟んで保持する複数の突起を有するベース部(2)と、隣接する突起の隙間に設けられ、駆動駒(3)の下面(3f4)と当接して駆動駒(3)の突起の高さ方向における位置決めを行う位置決め部材(8)と、を備えている。

0009

本発明の駆動装置(1)の製造方法は、複数の突起が円環状に形成されてなるベース部(2)の側方から、隣接する突起の隙間に駆動駒(3)を挿入し、突起の側面に駆動駒(3)を接着する工程を備え、駆動駒(3)を挿入する工程においては、隣接する突起の隙間に設けられた位置決め部材(8)に駆動駒(3)の下面(3f4)を当接させることで駆動駒(3)の突起の高さ方向における位置決めを行う。

0010

本発明のレンズ鏡筒(103)は、駆動装置(1)と、駆動装置(1)によって駆動されるカム筒(106)と、カム筒(106)に移動可能に保持されて焦点調整を行うレンズ(107)と、を備える。

0011

本発明のカメラ(101)は、レンズ鏡筒(103)と、レンズ鏡筒(103)に設けられたレンズ(107)によって撮像面に被写体像結像される撮像素子(108)と、を備える。

発明の効果

0012

本発明によれば、良品率の向上を図ることができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明に係る一実施形態の駆動装置の正面図である。
同、駆動装置の平面図である。
同、駆動装置の斜視図である。
同、駆動装置の回路図である。
本発明に係る一実施形態の駆動装置の製造方法の工程を示す図である。
図5に続く、駆動装置の製造方法の工程を示す図である。
本実施形態に係る駆動装置の駆動駒の第1変形例を示す正面図である。
本実施形態に係る駆動装置の製造方法の第1変形例を示す図である。
本実施形態に係る駆動装置を備えたレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。
比較例の駆動装置の製造方法の工程を示す図である。

実施例

0014

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

0015

(第1実施形態)
本実施形態の駆動装置は、ベース部に対してロータを相対的に変位させる相対駆動を行い、ロータによってカメラのレンズ鏡筒等の光学機器電子機器を駆動する。

0016

図1は、本発明に係る一実施形態の駆動装置1の正面図である。図2は、駆動装置1の平面図である。図3は、駆動装置1の斜視図である。なお、図2及び図3においては便宜上ロータ4の図示を省略している。

0017

図1に示すように、駆動装置1は、ベース部2と、駆動駒3と、ロータ4と、支持軸5と、位置決め部材8と、を備えている。

0018

ベース部2は、導電性を有する弾性体であり、例えばステンレス鋼を含む材料によって形成されている。ベース部2は、中央部に軸方向の貫通穴を有する中空円筒形状に形成されている。ベース部2の表面には、例えば絶縁膜(図示略)が形成されることにより絶縁処理が施されている。ベース部2の貫通穴には、支持軸5が挿通されている。

0019

ベース部2の一方の端部(上端部)には、複数の保持部2aがベース部2の周方向に隣接して設けられている。保持部2aは、凹形状に形成されている。保持部2aは、駆動駒3をベース部2の周方向の両側から挟みこむように保持する。

0020

ベース部2の他方の端部(下端部)は、例えばボルト等の締結部材(図示略)により、取付部101aに固定されている。ベース部2の中央部よりも取付部101aに近い部分には、周方向に連続する溝部2dが設けられている。

0021

駆動装置1は、所定の位相差で駆動する3つの駆動駒3の組を2組有している。本実施形態では、ベース部2の周方向に等間隔に配置された6つの駆動駒3のうち、3つの駆動駒31が第1組に属し、3つの駆動駒32が第2組に属している。各組の駆動駒31と駆動駒32とは、ベース部2の周方向、すなわちロータ4の回転方向Rに交互に配置されている。

0022

各々の駆動駒3は、基部3bと、先端部3aと、第1の方向に沿って厚みすべり振動をする第1圧電素子6と、第1の方向とは異なる第2の方向に沿って厚みすべり振動をする第2圧電素子7と、を備えている。

0023

基部3bは、導電性を有しており、例えば軽金属合金により形成されている。基部3bは、ベース部2の周方向に交差する一対の側面がやや傾斜した略直方体形状に形成されている。基部3bは、保持部2aによって支持軸5と平行な方向に駆動可能に支持されている。基部3bは、第1圧電素子6によって駆動され、支持軸5と平行な方向に振動する。

0024

基部3bは、第1圧電素子6を第1の方向と平行な第1の面3f1(側面)で支持するとともに第2圧電素子7を第2の方向と平行な第2の面3f2(上面)で支持する。第1の面3f1と第2の面3f2とは例えば直角に交差している。

0025

基部3bには複数(4つ)の第1圧電素子6が設けられている。基部3bは、2つの第1圧電素子6を第1の面3f1で支持するとともに残りの2つの第1圧電素子6を第1の面3f1と対向する第3の面(側面)3f3で支持している。第1の面3f1と第3の面3f3とのなす角度θ1(図2参照)は、各部材の寸法や公差等の関係から、例えば、84°以上88°以下に設定されている。なお、第3の面3f3と第2の面3f2とは例えば直角に交差している。

0026

先端部3aは、導電性を有しており、例えばステンレス鋼により形成されている。先端部3aは、断面視において山形六角形形状に形成されている。先端部3aは、基部3bとロータ4との間に配置されている。先端部3aは、保持部2aから突出してロータ4を支持している。先端部3aは、第2圧電素子7によって駆動され、第2の方向に沿って振動する。

0027

ロータ4は、ベアリング(図示略)を介して支持軸5に取り付けられている。ロータ4は、支持軸5を中心として、回転方向Rの前方又は後方に回転可能に設けられている。ロータ4の外周面には、例えばカメラのレンズ鏡筒等を駆動するための歯車4aが形成されている。ロータ4のベース部2に対向する面は、複数の駆動駒3によって支持されている。

0028

支持軸5は、中心軸がロータ4の回転軸と一致するように配置された丸棒状の部材である。支持軸5は、一方の端部(下端部)が取付部101aに固定されている。支持軸5は、ベース部2とロータ4を貫通している。支持軸5は、ロータ4の回転方向Rに沿って配置された複数の駆動駒3の中心に配置されている。

0029

第1圧電素子6は、例えばジルコン酸チタン酸塩PZT)を含む材料により形成されている。第1圧電素子6は、ベース部2の保持部2aの内側の面と、駆動駒3の基部3bの側面との間に配置されている。第1圧電素子6は、駆動駒3の基部3bをロータ4の回転方向Rの前方及び後方から挟みこむように配置されている。

0030

第1圧電素子6は、支持軸5の軸方向に長手を有して形成されている。複数(4つ)の第1圧電素子6は、それぞれ基部3bの側面3f1,3f3に沿って第1の方向に厚みすべり振動をする。各第1圧電素子6は、支持軸5の軸方向に沿う長手方向に厚みすべり振動をするように設けられている。各第1圧電素子6は、導電性を有する接着剤により、ベース部2の保持部2aの内側の面と、駆動駒3の基部3bの側面3f1,3f3との双方に接着されている。

0031

第2圧電素子7は、例えばジルコン酸チタン酸塩(PZT)を含む材料により形成されている。第2圧電素子7は、各駆動駒3の中心を通る中心円の接線方向、すなわち各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向に長手を有して形成されている。第2圧電素子7は、基部3bの上面3f2に沿って第2の方向に厚みすべり振動をする。第2圧電素子7は、各駆動駒3の中心を通る中心円の接線方向に厚みすべり振動をするように設けられている。すなわち、第2圧電素子7は、各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向に沿って厚みすべり振動をするように設けられている。第2圧電素子7は、導電性を有する接着剤により、駆動駒3の先端部3aの底面と基部3bの上面3f2との双方に接着されている。

0032

位置決め部材8は、ベース部2の保持部2aの隙間に設けられている。位置決め部材8は、駆動駒3の下面3f4と当接して駆動駒3の高さ方向(支持軸5の軸方向)における位置決めを行うものである。本実施形態において、位置決め部材8は、駆動駒3の高さ方向に厚み縦振動をする圧電素子である。この圧電素子は、例えばジルコン酸チタン酸塩(PZT)を含む材料により形成されている。

0033

各位置決め部材8は、ベース部2の各保持部2aの隙間に設けられている。複数の位置決め部材8の駆動駒3の下面3f4と当接する部分の高さ(保持部2aの底面を基準面としたときに支持軸5の軸方向における位置決め部材8の上面の高さ)は互いに等しい。例えば、図1に示すように、隣り合う2つの駆動駒3のうち一方の駆動駒3の下面3f4と当接する位置決め部材8の上面の高さをH1、他方の駆動駒3の下面3f4と当接する位置決め部材8の上面の高さをH2とする。各位置決め部材8は、当該位置決め部材8の上面の高さがH1=H2の関係を満たすようベース部2の各保持部2aの隙間に配置されている。

0034

図2に示すように、ベース部2は、円周方向(ロータ4の回転方向R)に配置された各駆動駒3の一方を第1の支持面2f1で支持するとともに、他方を第2の支持面2f2で支持している。具体的には、ベース部2は、円周方向に配置された各駆動駒3の基部3bの側面3f3を第1圧電素子6を挟んで第1の支持面2f1で支持するとともに、基部3bの側面3f1を第1圧電素子6を挟んで第2の支持面2f2で支持している。

0035

ベース部2は、第1の支持面2f1と第2の支持面2f2との間の距離が支持軸5の側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう形成されている。すなわち、ベース部2の保持部2aは、駆動駒3の基部3bと対向する側面(第1の支持面2f1及び第2の支持面2f2)が支持軸5の側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう傾斜したテーパ形状に形成されている。第1の支持面2f1と第2の支持面2f2とのなす角度θ2(図2参照)は、各部材の寸法や公差等の関係から、例えば、84°以上88°以下に設定されている。

0036

図4は、駆動装置1の回路図である。図4(a)は第1圧電素子6と電源部10との接続状態を示す図であり、図4(b)は第2圧電素子7と電源部10との接続状態を示す図である。なお、便宜上、図4(a)においては第2圧電素子7の図示を省略し、図4(b)においては第1圧電素子6の図示を省略している。

0037

図4(a)及び図4(b)に示すように、駆動装置1は、第1圧電素子6及び第2圧電素子7の各々に電圧を供給する電源部10を備えている。電源部10は、第1端子T1、第2端子T2、第3端子T3及び第4端子T4を備えている。端子T1〜T4は、それぞれ所定の周波数正弦波状の電圧を各圧電素子に供給する。電源部10は、第1端子T1及び第2端子T2の各端子間、並びに、第3端子T3及び第4端子T4の各端子間で、所定の位相差を有する同一波形の正弦波状の電圧を各圧電素子に供給する。

0038

図1及び図4(a)に示すように、複数の第1圧電素子6のうち、第1組に属する3つの駆動駒31とベース部2との間に配置された12の第1圧電素子61は、配線11を介して第1端子T1に電気的に接続されている。複数の第1圧電素子6のうち、第2組に属する3つの駆動駒32とベース部2との間に配置された12の第1圧電素子62は、配線12を介して第2端子T2に電気的に接続されている。

0039

駆動装置1において駆動駒3によりロータ4を回転させる際には、第1組の3つの駆動駒31を同期して駆動させる。そして、第1組の駆動駒31と所定の位相差を有して、第2組の3つの駆動駒32を、第1組の3つの駆動駒31と同様に同期して駆動させる。これにより、第1組の3つの駆動駒31と第2組の3つの駆動駒32とが、ロータ4を交互に支持して回転させる。

0040

具体的には、電源部10の第1端子T1は、第1圧電素子61に正弦波状の電圧を供給する。すると、第1圧電素子61は、支持軸5の軸方向に沿う第1の方向に厚みすべり振動を開始する。駆動駒31は、第1圧電素子61の変形によって駆動され、ベース部2から離間する方向へ移動する。

0041

このとき、電源部10の第3端子T3は、第2圧電素子71に正弦波状の電圧を供給している。すると、第2圧電素子71は、各駆動駒3の中心を通る中心円の接線方向、すなわち各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向(第2の方向)において、ロータ4の回転方向Rの前方向へ厚みすべり振動を開始する。駆動駒31の先端部31aは、第2圧電素子71の変形によって第2の方向に駆動される。このとき、駆動駒31の先端部31aは、ロータ4との間に作用する摩擦力によってロータ4を回転方向Rの前方へ回転させる。

0042

その後、第1圧電素子61は、電源部10の第1端子T1によって供給された正弦波状の電圧により、ロータ4から離れる逆方向の変形を開始する。第1組の駆動駒31は、第1圧電素子61の逆方向の変形により、ロータ4から離間する方向に移動する。

0043

このとき、第2圧電素子71は、電源部10の第3端子T3によって供給された正弦波状の電圧により、ロータ4の回転方向Rの後方側への逆方向の変形を開始する。第1組の駆動駒31の先端部31aは、ロータ4から離れた状態で、第2圧電素子71の逆方向の変形により、ロータ4の回転方向Rの後方側へ向けて移動する。

0044

その後、第1組の駆動駒31は、ロータ4への先端部31aの接触、ロータ4の回転方向Rの前方側への先端部31aの移動、ロータ4からの先端部31aの離間、ロータ4の回転方向Rの後方側への先端部31aの駆動、を繰り返す。すなわち、駆動駒31の基部31b、第2圧電素子71、及び先端部31aは、第1圧電素子61により駆動され、支持軸5の軸方向に沿って振動する。また、駆動駒31の先端部31aは、第2圧電素子71により駆動され、基部31b及びベース部2に対して、各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向(第2の方向)に沿って振動する。これにより、第1組の駆動駒31は、先端部31aが円軌道または楕円軌道を描くように駆動する。

0045

第2の駆動駒32は、第1組の駆動駒31と所定の位相差を有しており、第1組の駆動駒31と同様に駆動する。すなわち、電源部10の第2端子T2は、第1端子T1が供給する電圧と同様の波形を有し、第1端子T1が供給する電圧と所定の位相差を有する正弦波状の電圧を、第1圧電素子62に供給する。また、電源部10の第4端子T4は、第3端子T3が供給する電圧と同様の波形を有し、第3端子T3が供給する電圧と所定の位相差を有する正弦波状の電圧を、第2圧電素子72に供給する。

0046

第2組の3つの駆動駒32の先端部32aは、第1組の3つの駆動駒31の先端部31aがロータ4から離間する前にロータ4に接触し、第1組の3つの駆動駒31の先端部31aがロータ4に接触した後にロータ4から離間する。したがって、ロータ4は、第1組の3つの駆動駒31と第2組の3つの駆動駒32とにより交互に支持されて駆動され、支持軸5の軸方向における位置をほぼ一定に保った状態で所定の回転速度で回転方向Rの前方又は後方へ回転する。

0047

以上のように、駆動装置1は、支持軸5の軸方向に沿う第1の方向に厚みすべり振動をする第1圧電素子6と、各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向に沿う第2の方向に厚みすべり振動をする第2圧電素子7と、各駆動駒3の基部3bを第1圧電素子6を介して挟んで支持するベース部2と、を備えている。

0048

このため、第1圧電素子6によって、駆動駒3の基部3b、第2圧電素子7、及び先端部3aを、ベース部2に対して支持軸5と平行な方向に振動させることができる。また、第2圧電素子7によって、駆動駒3の先端部3aを、ベース部2及び駆動駒3の基部3bに対して、各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向に振動させることができる。

0049

したがって、本実施形態の駆動装置1によれば、第1圧電素子6と第2圧電素子7とを独立して制御することで、駆動駒3の先端部3aの支持軸5と平行な方向への振動と、先端部3aの各駆動駒3の中心におけるロータ4の回転円の接線方向への振動とを独立して制御することができる。このため、駆動駒3の各方向への振動を効率よく行うことができ、ロータ4を効率よく回転させることができる。

0050

ところで、特許文献1の駆動装置では、図10に示すように、各駆動駒1003の基部1003bは、ベース部1002の周方向に交差する一対の側面1003f1,1003f2がベース部1002の下側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう傾斜したテーパ形状に形成されており、また、ベース部1002の保持部1002aも、各駆動駒1003の形状に合わせて、基部1003bを保持する支持面1002f1,1002f2がベース部1002の下側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう傾斜したテーパ形状に形成されている。つまり、駆動装置を組み立てる際に、駆動駒1003を上方からベース部1002の保持部1002aに嵌め込む構成となっている。

0051

しかしながら、駆動駒1003やベース部の製造誤差等により、基部1003bの側面1003f1,1003f2や保持部1002aの支持面1002f1,1002f2を所定の傾斜角度に精度良く形成することは困難である。基部1003bの側面1003f1,1003f2や保持部1002aの支持面1002f1,1002f2にわずかなばらつきがあると、各駆動駒1003をベース部1002の保持部1002aに嵌め込む際に、各駆動駒1003の高さに大きな差が生じてしまう。各駆動駒1003の高さに大きな差があると、ロータを安定して駆動させることができない。
また、各駆動駒1003をベース部1002の保持部1002aに嵌め込んだ後、各駆動駒1003の先端部1003aをラッピング加工(研磨)等して各駆動駒1003の高さを揃える方法も考えられるが、多く研磨した駆動駒1003とほとんど研磨しなかった駆動駒1003との間で駆動駒1003の質量差が生じ、各駆動駒1003の駆動周波数がばらつく等、不良の原因にもなっていた。

0052

そこで、本発明では、駆動装置1は、駆動駒3の下面3f4と当接して駆動駒3の高さ方向(支持軸5の軸方向)における位置決めを行う位置決め部材8を備えた構成となっている。以下、本実施形態に係る駆動装置1の製造方法について図5及び図6を用いて説明する。

0053

(駆動装置の製造方法)
図5は、本発明に係る一実施形態の駆動装置1の製造方法の工程を示す図である。図6は、図5に続く、駆動装置1の製造方法の工程を示す図である。

0054

先ず、ベース部2を用意し、ベース部2の保持部2aに位置決め部材8を配置する(図5(a)参照)。

0055

なお、ベース部2は、第1の支持面2f1と第2の支持面2f2との間の距離が支持軸5の側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう形成されている(図6参照)。第1の支持面2f1と第2の支持面2f2とのなす角度θ2は、各部材の寸法や公差等の関係から、例えば、84°以上88°以下に設定されている。

0056

次に、駆動駒3をベース部2の側方から保持部2a(隣接する突起の隙間)に挿入する(図6参照)。駆動駒3を挿入する工程においては、位置決め部材8に駆動駒3の下面3f4を当接させることで駆動駒3の高さ方向における位置決めを行う。駆動駒3を挿入する工程においては、駆動駒3を支持軸5の軸方向と直交する方向に移動させて保持部2aに駆動駒3を挿入する。

0057

なお、駆動駒3は、第1の面3f1と第3の面3f3との間の距離が支持軸5の側に近づくにつれて徐々に小さくなるよう形成されている(図6参照)。第1の面3f1と第3の面3f3とのなす角度θ1は、各部材の寸法や公差等の関係から、例えば、84°以上88°以下に設定されている。

0058

位置決め部材8の上面(駆動駒3の下面3f4と当接する部分)8fは平滑面となっている。駆動駒3を挿入する工程においては、駆動駒3の下面3f4を平滑面(位置決め部材8の上面8f)に沿って移動させる。

0059

これにより、駆動駒3は下面3f4が位置決め部材8の上面8fに当接した状態で保持部2aに嵌め込まれる(図5(b)参照)。そして、駆動駒3を保持部2aの側面に接着する。
以上の工程により、本実施形態に係る駆動装置1が得られる。

0060

本実施形態の駆動装置1、駆動装置1の製造方法によれば、駆動駒3の下面3f4を位置決め部材8に当接させることで駆動駒3の高さ方向における位置決めが行われる。つまり、位置決め部材8の上面8f(駆動駒3の下面3f4と当接する部分)が駆動駒3の高さを決める基準位置となる。例えば、各保持部2aに配置された各位置決め部材8の上面8fの基準位置が全て同じ場合、駆動駒3の高さ(先端部3aがロータ4と接する部分の位置)は当該駆動駒3の製造精度のみによって定まる。これに対して、特許文献1の構成(駆動装置を組み立てる際に、駆動駒を上方からベース部の保持部に嵌め込む構成)の場合、駆動駒の高さは当該駆動駒の製造精度だけでは定まらず、基部の側面や保持部の支持面の傾斜角度の精度に大きく依存することとなる。このため、特許文献1の構成に比べて、各駆動駒3の高さを容易に揃えることができる。また、基部の側面や保持部の支持面を所定の傾斜角度に精度良く形成する必要がない。さらに、各駆動駒の先端部の平面出し作業が容易となり、駆動装置の組立て作業も容易となる。したがって、各駆動駒3の高さが揃うよう組み立てることが容易にでき、各駆動駒3の駆動周波数のばらつきが少ない、信頼性に優れた駆動装置1、駆動装置1の製造方法を提供することができる。

0061

また、この構成によれば、ベース部2が保持部2aの隙間の間隔が支持軸5に近づくにつれて徐々に小さくなるよう形成されているので、駆動駒3をベース部2の側方から支持軸5の軸方向と直交する方向に移動させて保持部2aの隙間に挿入し易くなる。よって、駆動装置1の組立て作業が容易となる。

0062

また、この構成によれば、各位置決め部材8の上面8fの高さが互いに等しいので、各駆動駒3の高さ(先端部3aがロータ4と接する部分の位置)が当該駆動駒3の製造精度のみによって定まる。よって、各駆動駒3の高さを容易に揃えることができる。

0063

また、この構成によれば、位置決め部材8が厚み縦振動をする圧電素子であるので、第1圧電素子6と同様に駆動駒3を第1の方向へ振動させることができる。よって、駆動駒3を第1の方向へ振動させる圧電素子として第1圧電素子6のみを備えた構成に比べて、駆動駒3を第1の方向へ安定して振動させることができる。

0064

また、この方法によれば、位置決め部材8の上面8fが平滑面となっているので、位置決め部材の駆動駒の下面と当接する部分が凹凸となっている場合に比べて、駆動駒3を位置決めしやすい。よって、駆動装置1の組立て作業が容易となる。

0065

また、この方法によれば、駆動駒3を挿入する工程において、駆動駒3の下面3f4を平滑面(位置決め部材8の上面8f)に沿って移動させているので、駆動駒3をスムーズに挿入することができる。よって、駆動装置1の組立て作業が容易となる。

0066

なお、本実施形態では、駆動装置1が所定の位相差で駆動する3つの駆動駒3の組を2組有しているが、これに限らない。例えば、駆動装置1が所定の位相差で駆動する2つ又は4つ以上の駆動駒の組を3組以上有していてもよい。すなわち、駆動駒の設置数は必要に応じて適宜変更することができる。

0067

また、本実施形態では、基部3bに複数(4つ)の第1圧電素子6が設けられているが、これに限らない。例えば、基部3bに1つ、2つ、3つ又は5つ以上の第1圧電素子が設けられていてもよい。すなわち、第1圧電素子6の設置数は必要に応じて適宜変更することができる。

0068

また、本実施形態では、基部3bに2つの第2圧電素子7が設けられているが、これに限らない。例えば、基部3bに1つ又は3つ以上の第2圧電素子が設けられていてもよい。すなわち、第2圧電素子7の設置数は必要に応じて適宜変更することができる。

0069

(駆動装置の第1変形例)
図7は、本実施形態に係る駆動装置の第1変形例を示す正面図である。本変形例の駆動装置1Aは、位置決め部材18の支持軸5の軸方向から視て中心部に開口部18aが形成されている点で、上述の第1実施形態で説明した駆動装置1と異なる。図7において、図1と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

0070

図7に示すように、位置決め部材18には、支持軸5の軸方向から視て中心部に開口部18aが形成されている。言い換えると、位置決め部材18は、駆動駒3の下面3f4の周縁部のみに当接するように形成されている。つまり、位置決め部材18は、第1圧電素子6が厚みすべり振動したときに駆動駒3の第1の方向への駆動を妨げにくい構成となっている。なお、本変形例の位置決め部材18は、例えば金属材料樹脂材料により形成されている。

0071

本変形例によれば、位置決め部材が駆動駒の下面全体に当接する構成に比べて、駆動駒3を第1の方向に駆動させやすくなる。

0072

(駆動装置の製造方法の第1変形例)
図8は、駆動装置の製造方法の第1変形例を示す図である。本変形例の駆動装置の製造方法は、駆動駒3Bを保持部2aに挿入する前に駆動駒3Bが保持部2aから側方にはみ出るよう形成されている点で、上述の第1実施形態で説明した駆動装置の製造方法と異なる。図8において、図6と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

0073

図8に示すように、駆動駒3Bは保持部2aから当該駆動駒3Bが側方にはみ出るよう形成されている。駆動駒3Bのはみ出し部分3Eは、例えば駆動駒3Bを保持部2aに挿入する際に把持する部分となる。

0074

駆動駒3Bを挿入する工程において駆動駒3Bの高さ方向における位置決めがなされた後に、はみ出し部分3Eを取り除く。はみ出し部分3Eを取り除く工程においては、例えば旋盤バイトを用いることができる。

0075

本変形例によれば、駆動駒3Bを保持部2aに挿入する工程において、はみ出し部分3Eを把持することができるので、駆動駒3Bを挿入しやすい。よって、駆動装置1の組立て作業が容易となる。

0076

次に、本実施形態の駆動装置1を備えたレンズ鏡筒及びカメラの一例について説明する。本実施形態の交換レンズは、カメラボディとともにカメラシステムを形成するものである。交換レンズは、公知のAFオートフォーカス)制御に応じて合焦動作を行うAFモードと、撮影者からの手動入力に応じて合焦動作を行うMFマニュアルフォーカス)モードとが切り替え可能になっている。

0077

図9は、図1に示す駆動装置を備えたレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。図9に示すように、カメラ101は、撮像素子108が内蔵されたカメラボディ102と、レンズ107を有するレンズ鏡筒103とを備えている。

0078

レンズ鏡筒103は、カメラボディ102に着脱可能な交換レンズである。レンズ鏡筒103は、レンズ107、カム筒106、駆動装置1等を備えている。駆動装置1は、カメラ101のフォーカス動作時にレンズ107を駆動する駆動源として用いられている。駆動装置1のロータ4から得られた駆動力は、直接、カム筒106に伝えられる。レンズ107は、カム筒106に保持されており、駆動装置1の駆動力により、光軸方向Lに略平行に移動して、焦点調節を行うフォーカスレンズである。

0079

カメラ101の使用時には、レンズ鏡筒103内に設けられたレンズ群(レンズ107を含む)によって、撮像素子108の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子108によって、結像された被写体像は電気信号に変換され、その信号をA/D変換することによって、画像データが得られる。

0080

以上説明したように、カメラ101及びレンズ鏡筒103は、上述の駆動装置1を備えている。したがって、各駆動駒の駆動周波数のばらつきを少なくし、信頼性の向上を図ることができる。

0081

なお、本実施形態では、レンズ鏡筒103は、交換レンズである例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒としてもよい。

0082

1,1A…駆動装置、2f1…第1の支持面(一方の突起の側面)、2f2…第2の支持面(他方の突起の側面)、3f4…駆動駒の下面、6,61,62…第1圧電素子、7,71,72…第2圧電素子、8,18…位置決め部材、8a…位置決め部材の上面(位置決め部材の駆動駒の下面と当接する部分)、18a…開口部、101…カメラ、103…レンズ鏡筒、106…カム筒、107…レンズ、108…撮像素子

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ