(57)【要約】【課題】振動体の振動の妨げを低減し、且つ当該振動体を安定した状態で駆動体側に押圧することが可能な定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構、及びこの押圧機構を備えた定在波型ピエゾ振動モータを用いたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】ピエゾ振動モータ本体の一端側に配置し、他端側にある振動出力端子を被駆動対象物に付勢接触させる定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構であって、当該押圧機構は、ピエゾ振動モータ本体の一端側の面と接触して押すことの可能な接触面を備える付勢部材を用いるものであり、且つ、振動するピエゾ振動モータ本体と付勢部材との間に生じる摺動抵抗を軽減するため、当該付勢部材の接触面に物理的摺動抵抗軽減手段を設けたことを特徴とする定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構を採用した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピエゾ振動モータ本体の一端側に配置し、他端側にある振動出力端子を被駆動対象物に付勢接触させる定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構であって、
当該押圧機構は、ピエゾ振動モータ本体の一端側の面と接触して押すことの可能な接触面を備える付勢部材を用いるものであり、
且つ、振動するピエゾ振動モータ本体と付勢部材との間に生じる摺動抵抗を軽減するため、当該付勢部材の接触面に物理的摺動抵抗軽減手段を設けたことを特徴とする定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構。
【請求項２】
前記物理的摺動抵抗軽減手段は、前記ピエゾ振動モータ本体の一端側に配する付勢部材の接触面に凹形状を設け、ここに当該ピエゾ振動モータ本体の一端側の面と接触して押すことの可能な回転体を収容させるものである請求項１に記載の定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構。
【請求項３】
前記回転体は、球状、円柱状、回転楕円状のいずれかである請求項２に記載の定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構。
【請求項４】
前記回転体は、金属材又はプラスチック材で形成されたものである請求項２又は請求項３に記載の定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構。
【請求項５】
前記ピエゾ振動モータ本体の一端側に配する付勢部材の接触面は、他端側にある振動出力端子が被駆動対象物に付勢接触するときの付勢軸に対し、略垂直となるように配置する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構。
【請求項６】
撮像装置のレンズ駆動装置であって、レンズを光軸方向に移動させる駆動源として請求項１〜請求項５のいずれかに記載の押圧機構を備えた定在波型ピエゾ振動モータを用いたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載のレンズ駆動装置を用いたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、振動体であるピエゾ振動モータ本体の一端側に配置し、他端側に有する振動出力端子を被駆動対象物に付勢接触させる定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構、この押圧機構を備えた定在波型ピエゾ振動モータを用いたレンズ駆動装置及びレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、可動機構を備える各種装置の駆動源として、逆圧電効果を利用したピエゾ振動モータが存在する。ピエゾ振動モータとは、ピエゾ素子からなるピエゾ振動モータ本体を振動させて、その振動を摩擦力を介して外部へ駆動力として取出すモータをいう。ピエゾ振動モータは、低速高トルクを実現可能であり、静粛性に優れ、小型軽量化に適しているといった特徴があり、例えば、カメラのオートフォーカス機能やズーム機能、走査型電子顕微鏡等、精密な位置決めが要求される可動機構の駆動源として好適に用いられている。
【０００３】
ちなみに、ピエゾ振動モータには、定在波型と進行波型との２種類が存在する。ここで、定在波型のピエゾ振動モータは、主に矩形状を呈し、ピエゾ素子からなるピエゾ振動モータ本体を振動させて、その一端側に有する振動出力端子に楕円等の回転運動を発生させ、当該振動出力端子を被駆動対象物に付勢接触させて、両者間の摩擦力により被駆動対象物を駆動するものである。一方、進行波型のピエゾ振動モータは、主に環形状を呈し、ピエゾ素子を貼り付けた弾性体を振動させ、この弾性体表面に楕円振動を形成する進行波を発生させ、当該弾性体表面を被駆動対象物に付勢接触させて、両者間の摩擦力により被駆動対象物を駆動するものである。従って、ピエゾ振動モータの小型化を図るにあたっては、その形状及び構造により、進行波型のピエゾ振動モータよりも定在波型のピエゾ振動モータを採用することが好ましい。
【０００４】
ところで、定在波型のピエゾ振動モータを用いて被駆動対象物側へ駆動力を伝達するには、ピエゾ振動モータ本体が有する振動出力端子を被駆動対象物に付勢接触させる必要があるため、当該ピエゾ振動モータ本体を被駆動対象物側に押圧するための押圧機構が備えられる。この押圧機構は、ピエゾ振動モータ本体において振動出力端子が設けられる側面とは反対の側面側から押圧することにより、当該振動出力端子を被駆動対象物に押圧接触させ、当該振動出力端子により発生された楕円等の回転運動を確実に当該被駆動対象物に伝達させるべく備えられるものである。
【０００５】
例えば、特許文献１には、各種電子機器に用いられる振動アクチュエータに関するものであり、さらに言えば、電気機械変換素子を用いた定在波型の超音波アクチュエータに関する発明が開示されている。ここで、特許文献１に開示の超音波アクチュエータは、ピエゾ素子の屈曲振動と伸縮振動の合成により駆動子が楕円運動を起こし、この楕円運動により当該駆動子に支持された可動体を動作させるために用いられるものである。
【０００６】
なお、特許文献１の図１等には、ピエゾ素子１０が被実装体１に設けられた支持体６，７，９の支持部６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ，９Ａにより支持され、当該ピエゾ素子１０を支持部９Ａを介して裏面から支持すると共に駆動子２を可動体３に押圧する構成が示されている。ここで、特許文献１に係る超音波アクチュエータにおける、ピエゾ素子１０を可動体３側に押圧するための押圧機構は、当該ピエゾ素子１０を可動体３側に押圧するための支持部９Ａを、エラストマー、シリコーンゴム、板バネ等の弾性体として当該ピエゾ素子１０に面接触させたものである。特許文献１に係る超音波アクチュエータは、ピエゾ素子１０を可動体３側に押圧するにあたって、このような押圧機構を採用することで、ピエゾ素子１０の伸び振動（伸縮振動）の阻害低減の効果を得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０３５１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示の超音波アクチュエータにおける、ピエゾ素子を可動体側に押圧するための押圧機構では、支持部のピエゾ素子に対する押圧力が大きくなるに従って当該支持部の可動体に押される方向と略平行となる方向への伸縮性が失われてしまい、当該ピエゾ素子の伸び振動（伸縮振動）の阻害低減の効果が十分に得られず、超音波アクチュエータの駆動効率を低下させてしまう。ピエゾ素子は、可動体と圧接する部位のみならず、当該可動体側に押圧される部位も振動しており、当該支持部の当該ピエゾ素子に対する押圧力が大きくなるに従って当該支持部が潰れて硬度が上昇して、ピエゾ素子の挙動が非線形となり好ましくない。
【０００９】
また、特許文献１に開示の超音波アクチュエータは、ピエゾ素子が振動した際に、ピエゾ素子を可動体側に押圧する支持部と当該ピエゾ素子との接触状態も振動により変動を受けやすい。従って、特許文献１に開示の超音波アクチュエータにおけるピエゾ素子を可動体に押圧する機構をレンズ駆動装置に備わるレンズ移動用の定在波型ピエゾ振動モータに用いた場合、設置場所の制約により可動体と駆動子との当接部分と略同一直線上に押圧機構を配置することが出来ず、押圧機構による押圧力が不安定になりやすい。また、超音波アクチュエータにおける、振動体として用いられるピエゾ素子は、ヒステリシスがあるため、静止状態で想定した押圧機構とピエゾ素子との位置関係が僅かにずれることがある。その結果、押圧機構からピエゾ素子に作用する押圧力が分散され、最適な状態で押圧することが出来ず駆動効率が低下するという問題が生じてしまう。
【００１０】
本件発明は、上述した問題点を解決するものであり、定在波型ピエゾ振動モータにおける振動体を被駆動対象物側に押圧する際に、当該振動体の振動の妨げを低減し、且つ当該振動体を安定した状態で駆動体側に押圧することが可能な押圧機構、この押圧機構を備えた定在波型ピエゾ振動モータを用いたレンズ駆動装置及びレンズ鏡筒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】
【００１１】
そこで、本発明者等は、鋭意研究を行った結果、以下の定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構、レンズ駆動装置及びレンズ鏡筒を採用することで上記問題を達成するに到った。
【００１２】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構：  本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構は、ピエゾ振動モータ本体の一端側に配置し、他端側にある振動出
力端子を被駆動対象物に付勢接触させる定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構であって、当該押圧機構は、ピエゾ振動モータ本体の一端側の面と接触して押すことの可能な接触面を備える付勢部材を用いるものであり、且つ、振動するピエゾ振動モータ本体と付勢部材との間に生じる摺動抵抗を軽減するため、当該付勢部材の接触面に物理的摺動抵抗軽減手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構において、前記物理的摺動抵抗軽減手段は、前記ピエゾ振動モータ本体の一端側に配する付勢部材の接触面に凹形状を設け、ここに当該ピエゾ振動モータ本体の一端側の面と接触して押すことの可能な回転体を収容させるものであることが好ましい。
【００１４】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構において、前記回転体は、球状、円柱状、回転楕円状のいずれかであることが好ましい。
【００１５】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構において、前記回転体は、金属材又はプラスチック材で形成されたものであることが好ましい。
【００１６】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構において、前記ピエゾ振動モータ本体の一端側に配する付勢部材の接触面は、他端側にある振動出力端子が被駆動対象物に付勢接触するときの付勢軸に対し、略垂直となるように配置することが好ましい。
【００１７】
本件発明に係るレンズ駆動装置：  本件発明に係るレンズ駆動装置は、撮像装置のレンズ駆動装置であって、レンズを光軸方向に移動させる駆動源として上述した押圧機構を備えた定在波型ピエゾ振動モータを用いたことを特徴とする。
【００１８】
本件発明に係るレンズ鏡筒：  本件発明に係るレンズ鏡筒は、上述したレンズ駆動装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構は、定在波型ピエゾ振動モータにおいて、振動体であるピエゾ振動モータ本体の一端側の面に、上述したような特徴を有する付勢部材を配置することにより、当該ピエゾ振動モータ本体の振動を阻害せずに適切な振動状態を保つことが出来る。その結果、定在波型ピエゾ振動モータの駆動ムラが低減して、駆動効率の最適化を図ることができる。また、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構によれば、これを備えたピエゾ振動モータを用いたレンズ駆動装置及びレンズ鏡筒の小型軽量化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構を説明するためにその一実施の形態を示した斜視図である。
【図２】本件発明の付勢部材の一実施の形態を示した斜視図である。
【図３】本件発明の付勢部材の別の実施の形態を示した斜視図である。
【図４】図４（ａ）は図３に示す付勢部材の回転体保持部の正面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示す。
【図５】図３に示す付勢部材を含む押圧機構を備えた定在波型ピエゾ振動モータの一実施の形態を示した断面図である。
【図６】本件発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置を備えた撮像装置の要部模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構、レンズ駆動装置及びレンズ鏡筒の好ましい実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構を説明するためにその一実施の形態を示した斜視図である。また、図２は、本件発明の付勢部材の一実施の形態を示した斜視図である。
【００２３】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構：  本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０は、ピエゾ振動モータ本体２の一端側に配置し、他端側にある振動出力端子３を被駆動対象物（図５における符号２０参考のこと。）に付勢接触させる定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０に関するものである。また、当該押圧機構１０は、ピエゾ振動モータ本体２の一端側の面と接触して押すことの可能な接触面１１ａを備える付勢部材１１を用いるものであり、且つ、振動するピエゾ振動モータ本体２と付勢部材１１との間に生じる摺動抵抗を軽減するため、当該付勢部材１１の接触面１１ａに物理的摺動抵抗軽減手段を設けたことを特徴とする。
【００２４】
図１に示すように、本件発明の定在波型ピエゾ振動モータ１は、振動体としてピエゾ素子（不図示）からなる略直方体形状としたピエゾ振動モータ本体２を備える。そして、図１に示すように、ピエゾ振動モータ本体２は、その一端側に突形状の振動出力端子３を有する。ピエゾ素子を用いた定在波型ピエゾ振動モータ１においては、振動出力端子３が所定の規則的な運動を行うように、ピエゾ素子の形状、電圧を印加する場所、印加電圧の量や周期等を調節してピエゾ素子に振動を発生させる。そして、振動出力端子３は、被駆動対象物に当接配置することで、ピエゾ振動モータ本体２の振動が被駆動対象物に伝達する。
【００２５】
本件発明の定在波型ピエゾ振動モータ１におけるピエゾ素子は、積層された複数の圧電体（不図示）と当該圧電体間に狭持された内部電極（不図示）とからなり、圧電体と内部電極とが交互に積層して構成されたものである。そして、ピエゾ素子の各内部電極にそれぞれ位相をずらした交流電圧を印加することで、ピエゾ振動モータ本体２には伸縮振動モードと屈曲振動モードとからなる振動が同時に励起し、振動出力端子３が楕円等の回転運動を行う（図１に示す矢印参照のこと。）。本件発明の定在波型ピエゾ振動モータ１は、振動出力端子３によるこのような運動を摩擦力により、特定の一方向運動として取り出すものである。このように、本件発明の定在波型ピエゾ振動モータ１は、ピエゾ素子の振動を駆動源とし、振動出力端子３を楕円運動等させて被駆動対象物を一方向に動かし、当該被駆動対象物の動作を駆動力に変換して出力する。
【００２６】
また、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０は、付勢部材１１がピエゾ振動モータ本体２との接触面１１ａに摺動抵抗を軽減可能な部材を介在させた物理的摺動抵抗軽減手段を設けることで、ピエゾ振動モータ本体２の振動を阻害せずに当該ピエゾ振動モータ本体２を被駆動対象物に対して押圧付勢させることが可能となる。ここで、本件発明の物理的摺動抵抗軽減手段は、物理学により認識される手段であって、摺動抵抗を軽減可能な部材（例えば図１に示すような回転体１２）を用いて、摺動抵抗を軽減可能な部材がピエゾ振動モータ本体２との接触面と転がり接触させることで運動エネルギーの損失を抑制する手段をいう。よって、本件発明の物理的摺動抵抗軽減手段によれば、押圧機構１０からの押圧力を安定して被駆動対象物へ伝達することが出来る。
【００２７】
また、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０は、付勢部材１１の押圧方向をピエゾ振動モータ本体２から被駆動対象物へ向けた方向と略平行となるように配置することが望ましい。そうすることで、ピエゾ振動モータ本体２の振動出力端子３を被駆動対象物側に更に安定して圧接させることが出来、被駆動対象物を効率良く一方向に動かすことが可能となる。
【００２８】
なお、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０は、上述したように、ピエゾ振動モータ本体２を被駆動対象物側へ向けて押圧し、振動出力端子３を被駆動対象物に付勢接触させる構造を採用したものである。仮に、当該振動出力端子３により発生された楕円等の回転運動を当該被駆動対象物に伝達するにあたって、当該被駆動対象物を当該振動出力端子３側に押圧する構造を採用した場合には、当該振動出力端子３の回転運動を確実に当該被駆動対象物に伝達することが困難となる。また、当該被駆動対象物を当該振動出力端子３側に押圧する構造を採用した場合には、押圧機構の大型化を招く恐れもあり好ましくない。
【００２９】
また、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０において、物理的摺動抵抗軽減手段は、ピエゾ振動モータ本体２の一端側に配する付勢部材１１の接触面に凹形状を設け、ここに当該ピエゾ振動モータ本体２の一端側の面と接触して押すことの可能な回転体１２を収容させるものであることが好ましい。
【００３０】
上述したように、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０を構成する付勢部材１１は、物理的摺動抵抗軽減手段として定在波型ピエゾ振動モータ１との接触面に摺動抵抗を軽減可能な部材を設けたものである。例えば図１，２には、本件発明の付勢部材１１の接触面に回転楕円状の回転体１２が設けられているのが示されている。図１，２において、回転体１２は、付勢部材１１の接触面１１ａに凹形状を設け、ここに当該ピエゾ振動モータ本体２の一端側の面と接触して押すことの可能な回転体１２が支軸１１ｃにより回転自在な状態で支持されている。そして、当該付勢部材１１は、ばね係止部１１ｂに係止されたばね１３によってピエゾ振動モータ本体２側に常時押し付けられる。
【００３１】
本件発明の付勢部材１１は、図１，２に示すような付勢部材１１の接触面に回転楕円状の回転体１２を設けることで、ピエゾ振動モータ本体２が振動した場合であっても当該回転体１２が回転しながら摺動し、ピエゾ振動モータ本体２の振動時の位置ずれを抑制しながらも常に安定した状態で付勢部材１１を被駆動対象物側に押圧付勢することが出来る。このように、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０によれば、付勢部材１１とピエゾ振動モータ本体２との摺動摩擦を大幅に低減させた状態で、ピエゾ振動モータ本体２を被駆動対象物側に押圧付勢することが可能となる。また、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０によれば、ピエゾ振動モータ本体２の一端側に配する付勢部材１１の接触面に回転体１２を設けることで、これら接触部分における摩耗を低減することが出来、また、当該接触部分における振動や騒音の発生等を抑制することも出来る。
【００３２】
ちなみに、本件発明の付勢部材１１は、ピエゾ振動モータ本体２との接触面に対して潤滑剤の供給が適宜行えるような構成を備えることも出来る。例えば、本件発明の付勢部材１１は、その接触面１１ａに設けた凹部に潤滑剤を配することで、ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０に係わる部品の損傷を防止して稼働率の向上を図ることが可能となる。また、本件発明の付勢部材１１は、その接触面１１ａに設けた凹部に潤滑剤を配することで、回転体１２の回転がスムーズに行えるようになり、当該回転体１２とピエゾ振動モータ本体２との摩擦抵抗を減少させて、双方部材の摩耗を減少させることが出来る。
【００３３】
また、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０において、回転体１２は、球状、円柱状、回転楕円状のいずれかであることが好ましい。
【００３４】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０において、回転体１２は、球状、円柱状、回転楕円状のいずれかであることで、付勢部材１１がピエゾ振動モータ本体２の側面上を円滑に回転移動することが出来る。ちなみに、ピエゾ振動モータ本体２の振動が一方向に限定されないことを鑑みれば、回転体１２をあらゆる方向に回転可能な球状とすることが望ましい。
【００３５】
図３は、本件発明の付勢部材の別の実施の形態を示した斜視図である。また、図４は、図４（ａ）が図３に示す付勢部材の回転体保持部の正面図であり、図４（ｂ）が図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。また、図５は、図３に示す付勢部材を含む押圧機構を備えた定在波型ピエゾ振動モータの一実施の形態を示した断面図である。
【００３６】
図３〜５に示すように、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０は、ピエゾ振動モータ本体２の一端側に配する付勢部材１１’の接触面１１’ａに凹形状を設け、ここに当該ピエゾ振動モータ本体２の一端側の面と接触して押すことの可能な球状の回転体１２’を収容させることも出来る。そして、当該付勢部材１１’は、ばね係止部１１’ｂに係止されたばね１３によってピエゾ振動モータ本体２側に常時押し付けられる。本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０は、図３〜５に示す実施の形態によっても、付勢部材１１’がピエゾ振動モータ本体２に対して押圧力を付与する方向を一定に保つことが出来、振動出力端子３を被駆動対象物に対して常に所定の押圧力で付勢接触させることが出来る。
【００３７】
定在波型ピエゾ振動モータ１のピエゾ振動モータ本体２は、図５に示すように、その一方側の側面２ａに有する出力端子３が被駆動対象物２０に当接する位置に配置され、他方の側面２ｂには押圧機構１０が当接配置される。また、被駆動対象物２０及び押圧機構１０は、それぞれベース部材３０に取り付けられ、振動体となるピエゾ振動モータ本体２が、ベース部材３０に取り付けられた振動体ホルダ３１に収容保持される。なお、図５において、当該押圧機構１０は、ばね１３の一端がばね係止部１１’ｂに係止され、ばね１３の他端がベース部材３０に螺合して取り付けられたボルト２５のばね係止部２５ａに係止される。この場合に、当該押圧機構１０は、当該ボルト２５を回転させて当該ベース部材３０との螺合位置を変えて、当該ばね係止部１１’ｂと当該ばね係止部２５ａ間に挟まれたばね１３の弾性力を変化させることにより、付勢部材１１’がピエゾ振動モータ本体２を押圧する力を調整することが可能となる。
【００３８】
本実施の形態におけるレンズ駆動機構は、ピエゾ振動モータ本体２の振動によりピエゾ振動モータ本体２に備わる出力端子３を楕円運動等させて、被駆動対象物２０を一方向に回転させ、当該被駆動対象物２０に従動して回転する転動部材２１を介して駆動力出力軸部２２の一端側に取り付けられた出力ギヤ２３より駆動力を出力する。ここで、当該ピエゾ振動モータ本体２に備わる出力端子３は、ピエゾ振動モータ本体２に容易に分離出来ない状態で接着されている。また、当該駆動力出力軸部２２は、ベース部材３０に固定される駆動力出力軸押さえ環２４により回動可能に支持されている。また、当該転動部材２１は、アンギュラ軸受けやスラスト軸受け等、当該駆動力出力軸部２２の周りをスムーズに回転することが出来るものを適宜用いることが出来る。
【００３９】
なお、本件発明の物理的摺動抵抗軽減手段として、図１，２には回転体１２が回転楕円状として示され、図３，４には回転体１２’が球状として示されているが、本件発明の回転体の形状はこれら形状１２，１２’に限定されるものではない。例えば当該回転体１２，１２’の形状は、円柱状等とすることも出来る。
【００４０】
また、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０において、回転体１２，１２’は、金属材又はプラスチック材で形成されたものであることが好ましい。
【００４１】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０において、回転体１２，１２’は、その材質として金属又はプラスチックを採用することで、ピエゾ振動モータ本体２と付勢部材１１，１１’との接触状態が良好になり、ピエゾ振動モータ本体２の振動時におけるがたつきを抑制することが出来る。
【００４２】
ここで、本件発明の回転体１２，１２’は金属材とすることで耐久性に優れたものとなり、長期間にわたって当該回転体１２，１２’を被駆動対象物２０側に所定の力で押圧することが可能となる。ここで、当該回転体１２，１２’を金属材とした場合には、セラミック、真鍮、ガラス、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）等の材質を好適に用いることが出来る。本件発明の回転体１２は、その材質の硬さを大きくすることで、ピエゾ振動モータ本体２との摩擦係数を小さくすることが出来、摩耗を抑制して耐久性を向上させることが出来る。
【００４３】
また、本件発明の回転体１２，１２’はプラスチック材とすることで回転体１２，１２’を軽量化することが出来、ピエゾ振動モータ本体２を押圧した時の摩擦損失を低減させることが出来る。また、本件発明の回転体１２，１２’としてプラスチック材とすることで、金属材を用いたときのようなピエゾ振動モータ本体２との摩擦による金属粉の発生が生じない。従って、本件発明の回転体１２，１２’をプラスチック材とすることで、金属粉に起因した部品の損傷や、回転体１２，１２’の回転の阻害等の悪影響を抑制することが出来、ピエゾ振動モータ１の耐久性及び精度の向上を図ることが出来る。ここで、当該回転体１２，１２’をプラスチック材とした場合の材質としては、液晶ポリマー、ポリエーテルケトン、テフロン（登録商標）等のエンジニアリングプラスチックや、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等の複合材料等を好適に用いることが出来る。本件発明の回転体１２，１２’は、プラスチック材としてこれら材質を用いることで、ピエゾ振動モータ本体２との接触圧力や摩擦熱に耐えることが出来る。
【００４４】
また、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１用押圧機構１０において、ピエゾ振動モータ本体２の一端側に配する付勢部材１１，１１’の接触面は、他端側にある振動出力端子３が被駆動対象物２０に付勢接触するときの付勢軸に対し、略垂直となるように配置することが好ましい。
【００４５】
本件発明の付勢部材１１，１１’の接触面（図１に示す形態においては回転体１２におけるピエゾ振動モータ本体２との接触面）は、他端側にある振動出力端子３が被駆動対象物２０に付勢接触するときの付勢軸に対し、略垂直となるように配置することで、ピエゾ振動モータ本体２の振動出力端子３が被駆動対象物２０を適正な力で押圧し、定在波型ピエゾ振動モータ１から出力される駆動力が効率良く伝達されることとなる。また、本件発明の定在波型ピエゾ振動モータ１は、上述したように、被駆動対象物２０に対してピエゾ振動モータ本体２の振動を駆動力に変換して伝達させるため、振動出力端子３を被駆動対象物２０に一定の力で押圧接触することが望ましい。以上のことから、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ１は、被駆動対象物２０とピエゾ振動モータ本体２と押圧機構１０とが略直線上に配置されることが好ましい。
【００４６】
ちなみに、本件発明の定在波型ピエゾ振動モータ１は、ピエゾ振動モータ本体２の胴体部の外周に振動出力端子３の付勢軸の軸振れを防止する振動規制部材４を備えることで、ピエゾ振動モータ本体２において適切な振動を発生させることが出来、振動出力端子３に出力される運動にムラが生じないため、駆動効率及び駆動制御能の向上を図ることが出来る。
【００４７】
本件発明の定在波型ピエゾ振動モータ１は、振動体となるピエゾ振動モータ本体２に１つの固有振動又は異なる２つの固有振動を所定の周波数及びタイミングで発生させることにより、出力部となる振動出力端子３において、楕円等の回転運動や往復運動を発生させる。例えば、ピエゾ振動モータ本体２に伸縮振動（縦振動）と曲げ振動とを生じさせ、その伸縮振動及び曲げ振動の固有振動数を一致させ、且つ、それぞれ所定のタイミングで励起させることにより振動出力端子３において楕円等の回転運動が生じる。この振動出力端子３に被駆動対象物２０を接触させて、両者間の摩擦力により振動出力端子３の回転運動を被駆動対象物２０に伝達することで、当該被駆動対象物２０が回転運動する。
【００４８】
そのため、ピエゾ振動モータ本体２の振動の変位が最小となる位置（伸縮振動と曲げ振動とが調和的に発生した場合の共通の節に対応する位置）に当該ピエゾ振動モータ本体２の振動を妨げずに支持する部材として振動規制部材４を当接配置することで、ピエゾ振動モータ本体２が有する振動出力端子３の付勢軸の軸振れを効果的に抑制することが可能となる。その結果、本件発明の定在波型ピエゾ振動モータ１は、ピエゾ振動モータ本体２の振動を適切な状態に保ち、押圧力の変動に伴う駆動ムラを低減して駆動効率の最適化を図ることが可能となる。ちなみに、図１には、ピエゾ振動モータ本体２に押し付ける振動規制部材４が、節に対応する位置に配置されるために、ピエゾ振動モータ本体２の長手方向に間隔をあけて片側面に２カ所（中央から素子長さの３０〜４０％程度離れた部分）設けられている。
【００４９】
また、本件発明のピエゾ振動モータ本体２は、振動規制部材４により支持されることで、ピエゾ振動モータ本体２の振動が周辺の部品に伝播することによって発生する共振現象が起こらず、異音の発生を防止することが出来る。定在波型ピエゾ振動モータ１は、駆動原理的に稼働時の静音性が特徴の一つとしてあるため、駆動機構には静音設計が望まれる。なお、この振動規制部材４としては、エラストラマー、シリコンゴム、板ばね、コイルスプリング等を用いることで、ピエゾ振動モータ１の振動を阻害せずにより安定して支持することが出来る。また、図１には、振動規制部材４が円柱形状により示されているが、本件発明はこれに限定されない。例えば、振動規制部材４は、外形状を球状や円錐台形状等にすることが出来る。
【００５０】
本件発明に係るレンズ駆動装置：  本件発明に係るレンズ駆動装置５１は、撮像装置のレンズ駆動装置であって、レンズを光軸Ｏ方向に移動させる駆動源として上述の押圧機構１０を備えた定在波型ピエゾ振動モータ１を用いたことを特徴とするものである。
【００５１】
図６は、本件発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置を備えた撮像装置の要部模式断面図である。本件発明に係るレンズ駆動装置５１は、レンズ５７を光軸Ｏ方向に移動させる手段として上述の押圧機構１０を備えた定在波型ピエゾ振動モータ１を用いたものである。例えば、本件発明のピエゾ振動モータ１は、ピエゾ振動モータ本体２の振動出力端子３が圧接される被駆動対象物２０に、図６に示すようなレンズ駆動機構を接続することにより、レンズ５７を光軸Ｏ方向に移動させる駆動源として作用させることが出来る。被駆動対象物２０は、ピエゾ振動モータ本体２の振動出力端子３から伝達された運動に基づき駆動される可動部材であり、外形状が円柱状を呈し、駆動力出力軸部２２を中心に回転可能にベース部材に取り付けられる。この被駆動対象物２０に、ピエゾ振動モータ本体２の振動出力端子３が圧接され、振動出力端子３が所定の運動をすると、振動出力端子３と被駆動対象物２０との摩擦力により、被駆動対象物２０が回転する。
【００５２】
本件発明に係るレンズ駆動装置５１は、上述の押圧機構１０を備えた定在波型ピエゾ振動モータ１を用いることで、レンズ駆動装置全体を小型化することが出来、また、駆動効率及び駆動制御能に優れた高性能なレンズ駆動装置を実現することが出来る。
【００５３】
ここで、図６を用いて本件発明に係るレンズ駆動装置５１のレンズ駆動機構について、簡単に説明しておく。図６における、本件発明のレンズ駆動機構は、レンズ鏡筒５０内に固定された固定筒５２と、当該固定筒５２の外周に貫挿配置されるカム筒５３と、駆動力出力軸部２２の一端側に設けられたギヤ２２と噛合して光軸Ｏを中心に回転するフォーカスギヤリング５４と、一端側を当該フォーカスギヤリング５４に結合し、他端側をカム筒５３の外周に設けられた凸部５５に結合したアーム部材５６とを備えている。そして、当該固定筒５２の撮像側よりの外周面近傍には、定在波型ピエゾ振動モータユニット５１が配置されている。
【００５４】
また、図６に示すように、本件発明のレンズ駆動機構は、固定筒５２内にフォーカスレンズ５７がレンズ保持枠５８に保持された状態で配置され、当該レンズ保持枠５８に凸部５９が設けられ、当該凸部５９にカムローラ６０が挿入されている。当該カムローラ６０は、固定筒５２の直進カム溝孔（不図示）とカム筒５３のカム溝孔（不図示）とを貫通し、且つ当該固定筒５２とカム筒５３との間に配置される直進筒６１に固定される。そして、当該直進筒６１は、カム筒５３がカム溝孔の範囲内で光軸Ｏ方向に対して定位置回転したときに、カムローラ６０が当該直進カム溝孔に沿って移動することで、当該カムローラ６０と共に光軸Ｏ方向にスライド移動する。
【００５５】
すなわち、図６に示す本件発明のレンズ駆動機構は、駆動力出力軸部２２の一端側に固定されるギヤ２２の回転によりカム筒５３を回転させたときに、カムローラ６０を介して保持される直進筒６１と共にレンズ保持枠５８が光軸Ｏ方向へスライド移動することで、フォーカスレンズ５７の焦点調節が行われる。ちなみに、図６において、符号６２，６３で示すレンズは固定レンズである。
【００５６】
本件発明に係るレンズ鏡筒：  本件発明に係るレンズ鏡筒５０は、上述のレンズ駆動装置５１用いたことを特徴とするものである。
【００５７】
本件発明に係るレンズ鏡筒５０は、上述のレンズ駆動装置５１によれば、光軸方向からみた占有面積を小さくすることが出来、レンズ鏡筒の小型軽量化を図ることが出来る。また、本件発明に係るレンズ鏡筒５０を用いることで、撮像装置を小型軽量化することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構は、シンプルな構造でありながらも、ピエゾ振動モータ本体の被駆動対象物側への駆動力の伝達を常に良好な状態に維持することが出来る。よって、本件発明に係るレンズ駆動装置は、本件発明に係る定在波型ピエゾ振動モータ用押圧機構を用いることで、駆動効率が向上し且つレンズ移動の際の制御を高精度に行うことが出来る。また、本件発明に係るレンズ駆動装置は、このような駆動効率の高いピエゾ振動モータを備えることで、消費電力量を抑制することができる。また、本件発明に係るレンズ鏡筒は、このレンズ駆動装置を用いることで小型軽量化することが出来る。以上のことから、本件発明に係るピエゾ振動モータ用押圧機構及びレンズ駆動装置は、良好な撮像品質を備える撮像装置の提供を可能にし、工業分野において全体システムを構成する上で重要な機械要素である位置決め機構等にも好適に用いることが出来る。
【符号の説明】
【００５９】
１                定在波型ピエゾ振動モータ
２                ピエゾ振動モータ本体
３                振動出力端子
４                振動規制部材４
１０              押圧機構
１１、１１’      付勢部材
１１ａ、１１’ａ  接触面
１１ｂ、１１’ｂ  ばね係止部
１１ｃ            回転体支軸
１２、１２’      回転体
１３              ばね
【図１】
2014138437.tif 000003
【図２】
2014138437.tif 000004
【図３】
2014138437.tif 000005
【図４】
2014138437.tif 000006
【図５】
2014138437.tif 000007
【図６】
2014138437.tif 000008