(57)【要約】【課題】駆動中に発生する圧接部の摩耗粉を除去、あるいは、機構部に影響を与えないように処理することが可能であり、その機構も簡単である超音波アクチュエータを提供する。【解決手段】レンズ鏡筒１に内蔵される超音波アクチュエータ４０は、第二群枠４を進退駆動するアクチュエータであって、振動子４１と、振動子４１を付勢バネ１４を介して保持する振動子ホルダ１３と、第二群枠４に光軸Ｏ方向に沿って固着される駆動レール１５と、駆動レール周囲に配される粘着部材の囲い枠１６とを有しており、駆動レール１５は、振動子の駆動子４４が圧接され、超音波振動により進退駆動されるが、駆動時に発生する摩耗粉は、駆動レール周囲に配される囲い枠１６により粘着されるので、上記摩耗粉が駆動レール上に堆積したり、外部機構に飛散する等が防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
楕円振動を励起させる振動子と、
圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な被駆動体と、
上記振動子が圧接接触している部分の近傍に設けられた吸着部材と、
を具備することを特徴とする超音波アクチュェータ。
【請求項２】
上記吸着部材は、粘着性を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
【請求項３】
上記吸着部材は、吸着部材であって、磁気力を生じる材料からなることを特徴とする請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
【請求項４】
上記吸着部材は、吸着部材であって、表面に電荷をもつ樹脂シートであることを特徴とする請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
【請求項５】
上記吸着部材は、上記被駆動体に固着されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
【請求項６】
上記吸着部材は、上記振動子が接触する上記被駆動体の面を避けるように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
【請求項７】
上記吸着部材は、複数の突起部が配列形成されていて、該突起部の表面は、粘着性を有していることを特徴とする請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
【請求項８】
楕円振動を励起させる振動子と、
圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な被駆動体と、
上記振動子を上記被駆動体に接触する方向に移動自在に支持すると共に、上記被駆動体を相対移動可能に支持する支持部材と、
上記振動子と上記被駆動体との接触部を覆う遮蔽部材と、
を具備することを特徴とする超音波アクチュエータ。
【請求項９】
上記遮蔽部材は、上記振動子が接触する接触部の周囲を覆うように上記被駆動体に固着され、さらに相対移動する上記支持部材に常時当接することを特徴とする請求項８に記載の超音波アクチュエータ。
【請求項１０】
上記被駆動体は、直線動作を行うことを特徴とする請求項１、または、８に超音波アクチュエータ。
【請求項１１】
楕円振動を励起させる振動子と、
圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な第一の被駆動体と、
上記振動子を上記第一の被駆動体に接触する方向に移動自在に支持すると共に、上記第一の被駆動体を相対移動可能に支持する支持部材と、
上記振動子の楕円振動により駆動される上記第一の被駆動体の移動に連動して所定移動方向に駆動される第二の被駆動体と、
上記振動子が位置する近傍であって上記第二の被駆動体上に、上記第二の被駆動体の所定移動方向に沿って略移動範囲にわたって配設された吸着部材と、
を具備することを特徴とする超音波アクチュエータにより駆動される移動機構。
【請求項１２】
上記被駆動体は、直線動作を行うことを特徴とする請求項１１に記載の超音波アクチュエータにより駆動される移動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動子を有するアクチュエータであって、特に摺動部に発生する摩耗粉等を除去する構造部を有する超音波アクチュエータ、および、該超音波モータにより駆動される移動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ鏡筒等の防塵装置として提案されているものに特許文献１や特許文献２等がある。これらの防塵装置は、外部からの塵埃や水滴の侵入を防止し、内部のレンズ部やレンズ駆動部を保護するための装置であった。
【０００３】
一方、近年、レンズ鏡筒のレンズ駆動部等の各種駆動機構部の駆動源として超音波アクチュエータが利用されるようになった。この超音波アクチュエータは、超音波駆動される振動子の楕円振動を駆動子を介して所定の当接力で当接する被駆動体に伝達し、該被駆動体を所望の方向に駆動するアクチュエータである。
【特許文献１】特許文献１は、特開平１１−１１９０７５号公報である。
【特許文献２】特許文献２は、特開２０００−１９９８４１号公報である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の超音波アクチュエータが組み込まれた駆動機構部においては、伝達駆動力が楕円振動する駆動子と被駆動体との当接部を介して伝達されることから該当接部にて被駆動体側の摩耗粉が発生する可能性がある。該摩耗粉は、被駆動体自体の摩耗を助長させることにもなり、さらには他の機構部に飛散してその動作を妨げたり、特にレンズ鏡筒等の光学装置であった場合、上記摩耗粉がレンズの表面に付着して光学性能の低下を招くおそれもある。
【０００５】
上記特許文献１，２等に開示されたものでは、上述のように装置内部で発生した摩耗粉等に対しては、特に考慮されておらず、上述のように装置内部で発生した摩耗粉等に対してそれを除去したり、あるいは、悪影響を与えないような工夫がなされた提案ではない。
【０００６】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、超音波アクチュエータにおいて駆動中に発生する圧接部の摩耗粉を除去、あるいは、該摩耗粉を機構部に飛散させず、悪影響を与えないように処理することが可能であり、その機構も簡単である超音波アクチュエータ、または、超音波アクチュエータによる駆動される移動機構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】
本発明の請求項１記載の超音波アクチュェータは、楕円振動を励起させる振動子と、圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な被駆動体と、上記振動子が圧接接触している部分の近傍に設けられた吸着部材とを具備する。
【０００８】
本発明の請求項２記載の超音波アクチュェータは、請求項１に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、粘着性を有する。
【０００９】
本発明の請求項３記載の超音波アクチュェータは、請求項１に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、吸着部材であって、磁気力を生じる材料からなる。
【００１０】
本発明の請求項４記載の超音波アクチュェータは、請求項１に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、吸着部材であって、表面に電荷をもつ樹脂シートである。
【００１１】
本発明の請求項５記載の超音波アクチュェータは、請求項１に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、上記被駆動体に固着されている。
【００１２】
本発明の請求項６記載の超音波アクチュェータは、請求項１に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、上記振動子が接触する上記被駆動体の面を避けるように配設されている。
【００１３】
本発明の請求項７記載の超音波アクチュェータは、請求項１に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、複数の突起部が配列形成されていて、該突起部の表面は、粘着性を有している。
【００１４】
本発明の請求項８記載の超音波アクチュェータは、楕円振動を励起させる振動子と、圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な被駆動体と、上記振動子を上記被駆動体に接触する方向に移動自在に支持すると共に、上記被駆動体を相対移動可能に支持する支持部材と、上記振動子と上記被駆動体との接触部を覆う遮蔽部材とを具備する。
【００１５】
本発明の請求項９記載の超音波アクチュェータは、請求項８に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記遮蔽部材は、上記振動子が接触する接触部の周囲を覆うように上記被駆動体に固着され、さらに相対移動する上記支持部材に常時当接する。
【００１６】
本発明の請求項１０記載の超音波アクチュェータは、請求項１、または、８に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記被駆動体は、直線動作を行う。
【００１７】
本発明の請求項１１記載の超音波アクチュェータにより駆動される移動機構は、楕円振動を励起させる振動子と、圧接接触している上記振動子の楕円振動の作用を受け、上記振動子に対して相対的に移動可能な第一の被駆動体と、上記振動子を上記第一の被駆動体に接触する方向に移動自在に支持すると共に、上記第一の被駆動体を相対移動可能に支持する支持部材と、上記振動子の楕円振動により駆動される上記第一の被駆動体の移動に連動して所定移動方向に駆動される第二の被駆動体と、上記振動子が位置する近傍であって上記第二の被駆動体上に、上記第二の被駆動体の所定移動方向に沿って略移動範囲にわたって配設された吸着部材とを具備する。
【００１８】
本発明の請求項１２記載の超音波アクチュェータにより駆動される移動機構は、請求項１１に記載の超音波アクチュェータにより駆動される移動機構において、上記被駆動体は、直線動作を行う。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、超音波アクチュエータにおいて駆動中に発生する圧接部の摩耗粉を除去し、あるいは、該摩耗粉の飛散を防止して他の機構部に悪影響を与えないように処理することが可能であり、その機構も簡単な超音波アクチュエータ、または、超音波アクチュエータによる駆動される移動機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の第一の実施形態である超音波アクチュエータが組み込まれたレンズ鏡筒の分解斜視図である。図２は、上記超音波アクチュエータまわりの部分拡大斜視図である。図３は、上記レンズ鏡筒の光軸を含む断面図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、図３のＢ部（超音波アクチュエータ部）拡大図である。図６は、図３のＢ部分の平面図である。図７，８は、上記レンズ鏡筒のフォーカシング時の進退状態を示す展開図である。
【００２１】
なお、以下の説明において、複数群レンズからなる撮影レンズ光軸を光軸Ｏとし、光軸Ｏと平行な方向をＺ方向とし、その被写体側を＋，結像側を−とする。光軸Ｏに対するラジアル方向をＲ方向とし、光軸Ｏまわりの周方向（接線方向）をＴ方向とする。
【００２２】
本実施形態のレンズ鏡筒１は、図１に示すように固定枠２と、固定枠２の内周部に回転可能に嵌入支持されるカム環３と、カム環３の前方内周に嵌入さる第二群枠４と、カム環３の後方内周に嵌入さる第三群枠５と、第二群枠４に保持される第二群レンズ６と、第三群枠５に保持される第三群レンズ７と、振動子，駆動レール等を含むリニアタイプの駆動源としての超音波アクチュエータ４０とを有してなる。なお、レンズ鏡筒１には、図示しないズーム用第一群レンズを保持する第一群枠が別途配置されているものとする。また、第二，三群枠４，５は、フォーカシング時に進退駆動されるものとする。
【００２３】
固定枠２は、環状枠部材であって、その環状部に光軸Ｏ方向に沿った挿入溝２ａと、挿入溝２ａ上に設けられるネジ穴２ｂと、周方向に沿ったガイド溝２ｃと、光軸Ｏ方向に沿った直進ガイド溝２ｄ，２ｅとを有している。
【００２４】
カム環３は、環状枠部材であって、固定枠２のガイド溝２ｃに摺動自在に嵌入するガイドピン１０を有しており、該ガイドピン１０によって固定枠２に対してＺ方向には規制され、光軸Ｏ回りに回動自在に支持される。そして、カム環３には、円環部を貫通し、周方向に沿った逃げ溝３ａと、光軸Ｏに対して斜行するカム溝３ｂ，３ｃが設けられる。
【００２５】
第二群枠４は、環状枠部材からなる第二の被駆動体であって、内周部に第二群レンズ６を保持し、カム環３の前方内周に嵌入して支持される。その外周部にガイドピン４ｅとカムフォロア８が固着されており、さらに、環状枠部上方部には、振動子４１を含む超音波アクチュエータ４０が相対移動するためのスペ−スであって、上方に開口する凹部４ｃが設けられている。第二群枠４の外周部に設けられる複数のボール嵌入凹部４ｂには、複数の転動体であるボール１１が嵌入される。第二群枠４は、カム環３の内周部に嵌入された状態では該ボール１１を介して進退可能に支持される。
【００２６】
ガイドピン４ｅは、カム環３の逃げ開口部３ｄを挿通して固定枠２の直進ガイド溝２ｄに摺動自在に嵌入する。また、カムフォロア８は、カム環３のカム溝３ｂに摺動自在に嵌入する。従って、第二群枠４が固定枠２に対して回転が規制された状態で光軸Ｏ方向に進退駆動されると、カム環３がカムフォロア８を介してカム溝３ｂに沿って回転駆動される。
【００２７】
第三群枠５は、環状枠部材であって、内周部に第三群レンズ７を保持し、カム環３の後方内周に嵌入して支持される。その外周部にガイドピン５ａとカムフォロア９が固着されている。ガイドピン５ａは、カム環３の逃げ開口部３ｅを挿通して固定枠２の直進ガイド溝２ｅに摺動自在に嵌入する。また、カムフォロア９は、カム環３のカム溝３ｃに摺動自在に嵌入する。従って、第三群枠５は、固定枠２に対して回転が規制された状態でカム環３の回転によりカム溝３ｃに沿って光軸Ｏ方向に進退駆動される。
【００２８】
超音波アクチュエータ４０は、図１に示すように振動子４１と、振動子支持部と、被駆動体（第一の被駆動体）である駆動レール１５と、吸着部材（粉体集着部材）であって、粘着性のある囲い枠１６および粘着板１７とを有してなる。
【００２９】
振動子４１は、図１や後述する図１４等に示すように積層圧電体４２と、駆動子４４と、支持軸４６と、接続用フレキシブル基板等を有しており、屈曲定在波振動と縦振動との合成による楕円運動を励起させ、レンズ鏡筒１の駆動部となるものである。
【００３０】
支持軸４６は、積層圧電体４２の振動の節（中立位置）を積層方向（取り付け状態でＴ方向）に貫通して接着固定され、軸両端が積層圧電体４２から突出している。
【００３１】
駆動子４４は、支持軸４６と直交する方向の積層圧電体４２の長手方向（取り付け状態でＺ方向）端部に固定される一対の突起よりなる。駆動子４４の下側の当接表面は、駆動レール１５の外径に密着可能な凹状円弧面を有する。
【００３２】
上記振動子支持部は、図１，３等に示すようにホルダ支えネジ１２と、支持部材である振動子ホルダ１３と、振動子付勢バネ１４とからなる。
【００３３】
ホルダ支えネジ１２は、固定枠２のネジ穴２ｂに螺合可能なネジ部１２ａと振動子ホルダ１３に嵌入する軸部１２ｂとを有している。
【００３４】
振動子ホルダ１３は、軸部１２ｂが摺動自在に嵌入する軸穴１３ａと、振動子支持軸４６が係合する切り欠き部１３ｂとを有している。
【００３５】
駆動レール１５は、円形断面の真直軸であって、耐摩耗性のよい材料で形成される部材である。この駆動レール１５は、第二群枠４の凹部４ｃの底面部に設けられる溝４ｄに嵌入され、光軸Ｏ方向に沿った状態で接着固定される。
【００３６】
囲い枠１６は、その表面が摩耗粉や塵埃を粘着可能な粘着面でなる上方開口形状の弾性変形可能なゴム状遮蔽部材であり、第二群枠４の凹部４ｃに上方から挿入され、該凹部内面に接着固定される。その固定状態で囲い枠１６の底面部の設けられる長四角の穴部１６ｃが駆動レール１５の外径に密着挿入される。従って、囲い枠１６内部の粘着面は、駆動レール１５の駆動子４４が接触する部分を避けて、駆動レール１５の側方（少なくとも駆動子４４が移動する範囲）にわたって配される。また、囲い枠１６には、上方開口部に沿って周回する略円形断面の帯状部１６ｂが設けられている。この帯状部１６ｂは、第二群枠４をカム環３に嵌入させた状態では、カム環３の内周面に密着する。
【００３７】
粘着板１７は、その表面が摩耗粉や塵埃を粘着可能な粘着面でなるシート部材であって、図３、または、後述する図７，８に示すようにカム環３の逃げ溝３ａを囲むようにその両サイド内周面に沿って貼付される。
【００３８】
上述した構成を有する超音波アクチュエータ４０において、振動子４１は、第二群枠４の囲い枠１６内部に挿入され、支持軸４６方向をＴ方向に一致させた状態で駆動子４４が駆動レール１５上に当接する。振動子支持部材の振動子ホルダ１３は、カム環３の逃げ溝３ａから挿入され、振動子ホルダ１３の切り欠き部１３ｂが回動可能状態で支持軸４６に当接する。なお、カム環３，第二群枠４を固定枠２の内周に嵌入させる場合、振動子ホルダ１３の上方突出部を固定枠２の挿入溝２ａから挿入させた後、嵌入させる必要がある。
【００３９】
そして、ホルダ支えネジ１２は、固定枠２のネジ穴２ｂに外周側から挿入して螺着される。その螺着状態で軸部１２ｂは、振動子ホルダ１３の軸穴１３ａに嵌入し、振動子ホルダ１３のＴ，Ｚ平面上の位置が規制される。また、振動子ホルダ１３のＲ方向は可動の状態に支持する。また、ホルダ支えネジ１２と振動子ホルダ１３との間には、振動子付勢バネ１４が挿入されている。従って、振動子付勢バネ１４の付勢力により振動子ホルダ１３を介して振動子４１の支持軸４６が押圧され、駆動子４４が駆動レール１５に所定の当接力で当接して支持される。
【００４０】
ここで、振動子４１の構成および作用について、図１４〜２０を用いて説明する。  
図１４は、上記振動子に接続基板４８を固着した状態を支持軸方向からみた図である。図１５は、図１４のＤ矢視図である。図１６は、図１４の振動子から接続基板４８を外した状態を支持軸方向から見た図である。図１７は、図１６のＥ矢視図である。図１８は、図１６のＦ矢視図である。図１９は、上記振動子を構成する圧電素子部と絶縁板の焼き付け処理前の分解斜視図である。図２０は、上記振動子の屈曲定在波振動と縦振動との合成振動状態を拡大して示した図であって、振動子が図２０（Ａ）の屈曲状態から図２０（Ｂ）の伸張状態、図２０（Ｃ）の屈曲状態、図２０（Ｄ）の収縮状態の順に変形する様子を示している。
【００４１】
上記超音波アクチュエータ４０を構成する振動子４１は、図１６，１９等に示すように複数の２種類の圧電シート４２Ｘ，４２Ｙと２枚の絶縁板４３Ａ，４３Ｂからなる積層圧電体４２と、導電性銀ペーストからなる電極４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ，４７ａ′，４７ｂ′と、１本の支持軸４６と、一対の駆動子４４とを有してなる。
【００４２】
２種類の圧電シート４２Ｘ，４２Ｙは、それぞれ厚さ１００μｍ程度の矩形の圧電素子からなる。圧電シート４２Ｘには、その前面に厚さ１０μｍ程度の銀−パラジウム合金が塗布された第一内部電極４２Ｘａ，４２Ｘｃ，４２Ｘｃ′，４２Ｘａ′が絶縁された４つの領域に分割されて配置されている。圧電素子の長手方向（Ｚ方向）の端面位置まで上記各内部電極の上側端部が伸びている（図１９）。
【００４３】
一方、圧電シート４２Ｙには、その前面に厚さ１０μｍ程度の銀−パラジウム合金が塗布された第二内部電極４２Ｙｂ，４２Ｙｄ，４２Ｙｄ′，４２Ｙｂ′が絶縁された４つの領域に分割されて配置されている。圧電素子の長手方向（Ｚ方向）の端面位置まで上記内部電極の下側端部が伸びている（図１９）。
【００４４】
互いに隣接する上記圧電シート４２Ｘ，４２Ｙ同士の第一内部電極４２Ｘａ，４２Ｘｃ，４２Ｘｃ′，４２Ｘａ′と第二内部電極４２Ｙｂ，４２Ｙｄ，４２Ｙｄ′，４２Ｙｂ′とは形状が同じで、電極端部が上下が逆になり、積層されたときに矩形電極面が互いに重なる位置に配置されている。このような内部電極が施された２種類の圧電シート４２Ｘ，４２Ｙを交互に４０層程度積層される。
【００４５】
図１９に示すように積層された圧電素子の左側端面には、第一内部電極４２Ｘａ，４２Ｘｃおよび第二内部電極４２Ｙｂ，４２Ｙｄの端部が積層状態で露呈した内部電極露呈部が形成されている（図示せず）。積層された圧電素子の右側端面には、第一内部電極４２Ｘｃ′，４２Ｘａ′および第二内部電極４２Ｙｄ′，４２Ｙｂ′の端部が積層状態で端面に露呈し、内部電極露呈部が形成される（図示せず）。さらに、上記内部電極露呈部上にそれぞれ導電性銀ペーストからなる各４つの独立した外部電極が両側面部に形成され、該内部電極と導通するようになっている（図１７）。
【００４６】
上記積層された圧電素子の前後面に圧電シート４２Ｘ，４２Ｙと同一矩形形状の絶縁板４３Ａ，４３Ｂが配され、積層圧電体４２が形成される。前面側の絶縁板４３Ａの表面には図１６に示される導電銀ペーストからなる電極４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ，４７ａ′，４７ｂ′が形成される。
【００４７】
上記絶縁板４３Ａ上の電極４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ，４７ａ′，４７ｂ′は、上記各積層された圧電シート毎の両側に露呈した積層状態の両側面内部電極にそれぞれにより電気接続される。すなわち、電極４７ａには、第一内部電極４２Ｘａが電気接続される。電極４７ｂは、第二内部電極４２Ｙｂと電気接続される。電極４７ｃには、第一内部電極４２Ｘｃおよび第一内部電極４２Ｘｃ′が電気接続される。電極４７ｄには、第二内部電極４２Ｙｄおよび第二内部電極４２Ｙｄ′が電気接続される。電極４７ａ′には、第一内部電極４２Ｘａ′が電気接続される。電極４７ｂ′には、第二内部電極４２Ｙｂ′が電気接続される。
【００４８】
上記電極接続状態の積層された圧電シート４２Ｘ，４２Ｙに絶縁板４３Ａ，４３Ｂを重ねた状態の積層圧電体４２を焼き付け処理し、上記各電極を利用して分極を行うと振動子４１となる。
【００４９】
振動子４１のＲ方向（積層方向と直交する方向）端面部には、一対の駆動子４４がＺ方向端位置に接着固着される。なお、該駆動子４４は、高分子材料にアルミナを分散して形成されている。
【００５０】
さらに、振動子４１の略中央部、すなわち、振動子の振動中立点である節となる位置には積層方向（Ｔ方向）に貫通穴が穿設されており、該貫通穴には、ステンレス材等よりなる支持軸４６がＴ方向に貫通して接着固定されている（図１７）。
【００５１】
振動子４１の絶縁板４３Ａに設けられた各電極４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ，４７ａ′，４７ｂ′上には、接続パターンを有する接続基板（フレキシブルプリント基板）４８が各電極と電気接続された状態で装着される（図１４）。上記接続基板４８は、図示しない振動子駆動回路用基板に接続される。
【００５２】
なお、上記振動子駆動回路は、発振回路部，移相回路部，駆動回路部等を有してなり、駆動回路部を介して位相制御された駆動電圧が振動子４１に印加される。
【００５３】
上記駆動電圧が印加された振動子４１は、図２０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示す屈曲定在波振動と縦振動が合成された振動が生じ、駆動子４４の先端に位相のずれた楕円振動（図１４に示す軌跡Ｅ1 ，Ｅ2 の楕円振動）を発生させる。駆動子４４の先端には被駆動体である駆動レール１５が押圧されているので、楕円振動に沿って駆動レール１５が相対的に直線移動する。
【００５４】
上述した超音波アクチュエータ４０が組み込まれたレンズ鏡筒１における鏡枠の進退駆動について、図７，８の該レンズ鏡筒のフォーカシング状態（無限遠合焦状態，至近合焦状態）を示す展開図等を用いて説明すると、いま、図７に示すように第二群枠４が＋Ｚ方向に繰り出されて、かつ、第三群枠５が−Ｚ方向に繰り込まれた無限遠合焦位置にあるとする。振動子４１に駆動電圧が印加され、振動が励起されて駆動子４４に楕円振動が発生して駆動レール１５が振動子４１に対して−Ｚ方向に駆動されと、第二群枠４が固定枠２に回転規制された状態で−Ｚ方向に移動する。前述したようにカム環３は、固定枠２に対して進退規制，回動自在に支持されていることから、上記第二群枠４の−Ｚ方向への移動によってカムフォロア８、カム溝３ｂを介してカム環３が＋Ｄ方向に回動駆動される。上記カム環３の回動により第三群枠５がカム溝３ｃ，カムフォロア９を介して＋Ｚ方向に繰り出され、図８に示す至近合焦状態となる。
【００５５】
上述した超音波アクチュエータ４０によりレンズ鏡筒１の各鏡枠が進退駆動される場合、駆動子４４と駆動レール１５との間の当接部で摩擦による駆動力の伝達がなされるが、その当接摩擦面にて摩耗粉が発生する。その摩耗粉は、駆動レール１５の周囲にて囲い枠１６の表面の粘着面に粘着される。従って、駆動レール１５上に摩耗粉が堆積して駆動力の減退や摩耗の助長等が防止される。
【００５６】
一方、囲い枠１６の帯状部１６ｂが第二群枠４の凹部４ｃ開口部とカム環３の内周面の間に密着しており、さらに、カム環３の逃げ溝３ａの周囲には、粘着板１７が貼付されている。従って、上記摩耗粉が飛び散ったとしても囲い枠１６の内部に留まり、あるいは、粘着板１７に付着し、超音波アクチュエータ４０以外の鏡筒機構部に飛散することが防止される。
【００５７】
以上、説明したように本実施形態の超音波アクチュエータ４０が組み込まれたレンズ鏡筒１によれば、駆動中に発生する駆動子と駆動レールとの圧接部における摩耗粉の除去、あるいは、外部からの塵埃の侵入を防止し、さらに、上記摩耗粉の機構部への飛散を防止して悪影響を与えないように処理することが可能であり、超音波アクチュエータのまわりの機構も簡素化することができる。
【００５８】
次に、上記実施形態の超音波アクチュエータ４０における吸着部材である囲い枠１６に対する２つの変形例について説明する。  
図９は、上記変形例の１つの例である囲い枠１８の内面の一部の拡大斜視図であり、本図に示すように囲い枠１８の内部には、表面に粘着性を有する多数個の突起部１８ａが起立して配されている。図１０は、突起部１８ａの断面図を示す。本変形例においては、囲い枠１８の内部の粘着面の面積が広くなり、駆動レール１５で発生した摩耗粉が粘着されやすくなる。従って、摩耗粉による障害が減少する。
【００５９】
図１１は、上記変形例の他の例である囲い枠１９の内部の一部の拡大斜視図であり、本図に示すように囲い枠１９の内部には、表面に粘着性を有する多数の突条部１９ａが配されている。本変形例においても囲い枠１８の内部の粘着面の面積が広くなり、上記変形例の場合と同様の効果を奏する。
【００６０】
次に、本発明の第二の実施形態である超音波アクチュエータを内蔵するレンズ鏡筒について図１２，１３を用いて説明する。  
図１２は、本実施形態の超音波アクチュエータを含むレンズ鏡筒の光軸直交断面図であって、第一の実施形態における図４に対応する断面図である。図１３は、図１２のＣ部拡大断面図である。
【００６１】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ａは、駆動源として超音波アクチュエータ４０Ａを内蔵している。該超音波アクチュエータ４０Ａは、前記第一の実施形態における超音波アクチュエータ４０に対して囲い枠１６に替わる吸着部材（粉体集着部材）として、駆動レール１５の周囲に密着する粘着性のあるレール囲い部材２１を適用する。その他の構成は、第一の実施形態の場合と同様である。従って、同一構成部材には、同一の符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
【００６２】
本実施形態における超音波アクチュエータ４０Ａでは、図１２，１３に示すように駆動レール１５の両側面に密着する状態でレール囲い部材２１が固着配置されている。レール囲い部材２１の粘着面は、少なくとも駆動レール１５上の駆動子４４の移動範囲の両側方をカバーする状態で配される。
【００６３】
超音波アクチュエータ４０Ａにおいて、振動子４１が駆動され、駆動子４４が当接する駆動レール１５が直線駆動された場合、摩耗粉が駆動レール１５の周辺に飛散するがそれらの摩耗粉は、駆動レール１５の周囲にあるレール囲い部材の表面に粘着して捕らえられる。従って、上記摩耗粉が駆動レール上に堆積したり、他の機構部に上記摩耗粉が飛散することが防止される。
【００６４】
本実施形態の超音波アクチュエータ４０Ａを含むレンズ鏡筒１Ａによれば、第一の実施形態による効果と同様の効果を奏するが、特にレール囲い部材の形状が極めて簡単であり、コストアップの要因が少ない。
【００６５】
なお、上述した各実施形態、あるいは、その変形例において吸着部材としての囲い枠１６，１８，１９や粘着板１７、さらには、レール囲い部材２１は、それぞれ表面が粘着性を有する部材を適用したが、それに替えて，磁性体を混入させ、磁化させた磁気力を有する磁性ゴム材料、あるいは、表面に電荷をもつ樹脂シート材料などの吸着部材を適用することも可能である。この場合も同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の超音波アクチュエータは、駆動中に発生する圧接部の摩耗粉を除去し、また、他の機構部に悪影響を与えないような処理がなされ、その機構も簡単である超音波アクチュエータとしての利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第一の実施形態である超音波アクチュエータを内蔵するレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図２】図１のレンズ鏡筒における超音波アクチュエータの部分拡大斜視図である。
【図３】図１のレンズ鏡筒の光軸を含む断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である
【図５】図３のＢ部拡大図である。
【図６】図３のＢ部平面図である。
【図７】図１のレンズ鏡筒の無限遠合焦状態での第二，三群枠の進退状態を示す展開図である。
【図８】図１のレンズ鏡筒の至近合焦状態での第二，三群枠の進退状態を示す展開図である。
【図９】図１のレンズ鏡筒の超音波アクチュエータに適用される囲い枠に対する１つの変形例であって、囲い枠内部に複数の突起部が配される例の斜視図である。
【図１０】図９の変形例における突起部の断面図を示す。
【図１１】図１のレンズ鏡筒の超音波アクチュエータに適用される囲い枠に対する他の変形例であって、囲い枠内部に複数の突条部が配される例の斜視図である。
【図１２】本発明の第二の実施形態の超音波アクチュエータを内蔵するレンズ鏡筒の光軸直交断面図である。
【図１３】図１２のＣ部拡大断面図である。
【図１４】図１の超音波アクチュエータの振動子にフレキシブルプリント基板を固着した状態を支持軸方向から見た図である。
【図１５】図１４のＧ矢視図である。
【図１６】図１４の振動子からフレキシブルプリント基板を外した状態を支持軸方向から見た図である。
【図１７】図１６のＥ矢視図である。
【図１８】図１６のＦ矢視図である。
【図１９】図１６の振動子を構成する圧電素子部と絶縁板の焼き付け処理前の分解斜視図である。
【図２０】図１６の振動子の屈曲定在波振動と縦振動との合成振動状態を拡大して示した図であって、振動子が図２０（Ａ）の屈曲状態から図２０（Ｂ）の伸張状態、図２０（Ｃ）の屈曲状態、図２０（Ｄ）の収縮状態の順に変形する様子を示している。
【符号の説明】
【００６８】
４  …第二群枠（第二の被駆動体）
１３  …振動子ホルダ（支持部材）
１５  …駆動レール（被駆動体，第一の被駆動体）
１６，１８，１９
…囲い枠
（粘着性のある部材，吸着部材）
１７  …粘着板
（粘着性のある部材，吸着部材）
２１  …レール囲い部材
（粘着性のある部材，吸着部材）
４１  …振動子
代理人      弁理士    伊  藤    進
【図１】
2006033995.tif 000003
【図２】
2006033995.tif 000004
【図３】
2006033995.tif 000005
【図４】
2006033995.tif 000006
【図５】
2006033995.tif 000007
【図６】
2006033995.tif 000008
【図７】
2006033995.tif 000009
【図８】
2006033995.tif 000010
【図９】
2006033995.tif 000011
【図１０】
2006033995.tif 000012
【図１１】
2006033995.tif 000013
【図１２】
2006033995.tif 000014
【図１３】
2006033995.tif 000015
【図１４】
2006033995.tif 000016
【図１５】
2006033995.tif 000017
【図１６】
2006033995.tif 000018
【図１７】
2006033995.tif 000019
【図１８】
2006033995.tif 000020
【図１９】
2006033995.tif 000021
【図２０】
2006033995.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月2日(2004.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
上記吸着部材は、磁気力を生じる材料からなることを特徴とする請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
上記吸着部材は、表面に電荷をもつ樹脂シートであることを特徴とする請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の請求項３記載の超音波アクチュェータは、請求項１に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、磁気力を生じる材料からなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の請求項４記載の超音波アクチュェータは、請求項１に記載の超音波アクチュエータにおいて、上記吸着部材は、表面に電荷をもつ樹脂シートである。