(57)【要約】【課題】  駆動装置全体の大型化を抑えつつ振動波モータと駆動対象部材とが良好に移動可能な駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】  駆動装置は、振動子と、前記振動子と摩擦接触する摩擦部材と、前記振動子が振動して前記振動子と前記摩擦部材が相対移動するときに前記振動子または前記摩擦部材を第１の方向に案内するとともに、前記振動子及び前記摩擦部材を前記第１の方向を軸として回転可能にする第１の案内部と、前記振動子と前記摩擦部材の相対移動に伴って移動し、前記駆動対象部材と接続されている移動部材と、前記移動部材が移動するときに前記駆動対象部材を第２の方向に案内する第２の案内部と、を有し、前記移動部材は、前記駆動対象部材に対して回転可能かつ前記第１の方向と直交する方向に移動可能なように接続されている。【選択図】  図３
2018124541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子と、
前記振動子と摩擦接触する摩擦部材と、
前記振動子が振動して前記振動子と前記摩擦部材が相対移動するときに前記振動子または前記摩擦部材を第１の方向に案内するとともに、前記振動子及び前記摩擦部材を前記第１の方向を軸として回転可能にする第１の案内部と、
前記振動子と前記摩擦部材の相対移動に伴って移動し、前記駆動対象部材と接続されている移動部材と、
前記移動部材が移動するときに前記駆動対象部材を第２の方向に案内する第２の案内部と、を有し、
前記移動部材は、前記駆動対象部材に対して回転可能かつ前記第１の方向と直交する方向に移動可能なように接続されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記振動子及び前記摩擦部材は、前記移動部材が前記駆動対象部材と接続されることで前記第１の方向を軸とした回転が規制され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】
前記移動部材は、前記摩擦部材に固定されていて、前記振動子が振動すると前記摩擦部材が移動する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】
前記移動部材と前記駆動対象部材とを接続させるように前記第１の方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１の案内部は、前記振動子及び前記摩擦部材の前記第１の方向と直交する方向を軸とした回転を規制することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第１の案内部は、前記第１の方向に延びる溝部と前記溝部の内面に接するように配置された複数のボール部材とを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記溝部は、前記第１の方向に複数の溝が並んで配置されていて、
前記複数のボール部材は、前記複数の溝のそれぞれの内面に接するように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載された駆動装置を有し、
前記駆動対象部材は、光学レンズを保持していることを特徴とする光学機器。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載された駆動装置を有し、
前記駆動対象部材は、撮像素子を保持していることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動波モータを備えた駆動装置、光学機器及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動波モータは、高周波電圧の印加により周期的に振動する振動子を摩擦部材に加圧し摩擦接触させることで駆動している。また、振動子を振動させて生じた駆動力を所定の方向へと取り出すための案内手段を有しており、振動子と摩擦部材は相対的に１つの軸に沿った直進のみ可能なように案内されている。
【０００３】
一方で、振動波モータにより駆動される駆動対象部材である光学レンズを有する鏡筒も、光学レンズで所望の光学特性を得るための案内手段を有しており、光学レンズは光軸方向への直進のみ可能なように案内されている。
【０００４】
このような構成では、製造上のばらつきにより、振動波モータの案内手段が案内する移動方向と鏡筒の案内手段が案内する移動方向が平行にならなくなったり、案内手段間の距離が設計値からずれたりしてしまう場合がある。
【０００５】
特許文献１には、案内手段が案内する移動方向のねじれや案内手段間の距離のずれを吸収しつつ、駆動方向にはガタなく連結するための接続手段を有するリニア超音波モータが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４―２１２６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１では、リニア超音波モータの有する案内手段は、２つの転動ボールとＶ溝から構成され回転自由に案内する１軸の案内部と、その回転姿勢を規制する回転規制部と、により構成されている。
【０００８】
また、特許文献１では、鏡筒の有する案内手段は、ガイド軸と２か所の嵌合穴部から構成され回転自由に案内する１軸の案内部と、その回転姿勢を規制する回転規制部と、により構成されている。
【０００９】
そして、上述のように回転規制されたリニア超音波モータと鏡筒とを、案内手段が案内する移動方向のねじれや案内部間の距離のずれを吸収しつつ、駆動方向にはガタなく連結するための接続手段を有している。
【００１０】
以上のように、特許文献１に記載されたリニア超音波モータ及び鏡筒は、それぞれ回転規制されて連結されているため構成点数が多く、振動波モータと鏡筒を備えた鏡筒駆動装置全体として大型化しやすい。
【００１１】
そこで、本発明は、駆動装置全体の大型化を抑えつつ振動波モータと駆動対象部材とが良好に移動可能な駆動装置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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明にかかる駆動装置は、振動子と、前記振動子と摩擦接触する摩擦部材と、前記振動子が振動して前記振動子と前記摩擦部材が相対移動するときに前記振動子または前記摩擦部材を第１の方向に案内するとともに、前記振動子及び前記摩擦部材を前記第１の方向を軸として回転可能にする第１の案内部と、前記振動子と前記摩擦部材の相対移動に伴って移動し、前記駆動対象部材と接続されている移動部材と、前記移動部材が移動するときに前記駆動対象部材を第２の方向に案内する第２の案内部と、を有し、前記移動部材は、前記駆動対象部材に対して回転可能かつ前記第１の方向と直交する方向に移動可能なように接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、駆動装置全体の大型化を抑えつつ振動波モータと駆動対象部材とが良好に移動可能な駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態にかかる撮像装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる振動波モータ３を上側から見た図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる鏡筒駆動装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる振動波モータ３の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる移動枠体１１２およびレンズホルダ１１６の動きを説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる移動枠体１１２およびレンズホルダ１１６の動きを説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる鏡筒駆動装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかる振動波モータ３の断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる移動枠体１１２およびレンズホルダ１１６の動きを説明する図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかる移動枠体１１２およびレンズホルダ１１６の動きを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の構成を示している。なお、本実施形態では、振動波モータを備えた撮像装置について説明するが、撮像装置に着脱可能な交換レンズのような光学機器に本発明を適用しても構わない。また、本実施形態では、振動波モータの駆動対象部材をレンズホルダとした例を説明しているが、本発明を適用する駆動装置の駆動対象部材はレンズホルダに限定されるものではない。例えば、撮像素子や撮像装置とは異なる装置が有する駆動対象部材であってもよい。
【００１７】
図１において、撮像レンズ部１と、カメラボディ２によって撮像装置本体が形成されている。撮像レンズ部１の内部において、光学レンズ４は振動波モータ３と連結されており、振動波モータ３の可動部材が移動することで、光学レンズ４は光軸６と平行な方向（Ｚ軸方向）に移動する。光学レンズ４が合焦レンズである場合は、焦点調節時に合焦レンズである光学レンズ４が光軸６と平行な方向に移動し、被写体像は撮像素子５の位置で結像し、合焦した像を生成することが可能となる。なお、光学レンズ４は、撮影画角を変更するためのズームレンズであってもよい。
【００１８】
次に図２、図３、図４を用いて本実施形態にかかる鏡筒駆動装置を説明する。図２は、本実施形態にかかる振動波モータ３を上側から見た図であり、図３は、本実施形態にかかる鏡筒駆動装置の構成を示している。図３（ａ）は、本実施形態にかかる鏡筒駆動装置の振動波モータ３、鏡筒７を含むＸ−Ｙ断面を示していて、振動波モータ３は図２のＣ−Ｃ断面を示している。図３（ｂ）は、図３（ａ）における振動波モータ３部分の拡大図である。図４は、本実施形態にかかる鏡筒駆動装置の構成を示している。図４（ａ）は、図３（ｂ）のＡ−Ａ断面を示し、図４（ｂ）は、図２や図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面を示している。
【００１９】
振動子１０４は、弾性を有する金属の振動体である振動板１０２と圧電素子１０３とにより構成されている。振動板１０２と圧電素子１０３は公知の接着剤等により固着されており、圧電素子１０３は電圧を印加することにより超音波振動を励振する。
【００２０】
振動子１０４と第１の保持部材１０５とは、公知の接着剤等により固定されているが、固定されればその方法はネジ等の公知の技術でもよく限定されない。第２の保持部材１０７は薄板板金１０８を介して第１の保持部材１０５と連結されている。第２の保持部材１０７は図３中に“固定”と記載されるように、不図示の固定部材に対して固定される。摩擦部材１０１と移動側レール部材１１３はネジ等の公知の技術により移動側枠部材１１２に固定されている。
【００２１】
バネ１１０は、図４に示すように、光軸方向（Ｚ軸方向）の異なる２か所において上側加圧プレート１１１と固定側レール部材１１５とに保持されていて、振動子１０４と摩擦部材１０１とを摩擦接触させる加圧力を付与している。
【００２２】
本実施形態では、振動子１０４と摩擦部材１０１の組み合わせを２組有している。２組の振動子１０４および摩擦部材１０１は、Ｘ軸方向に並列に配置されている。しかしながら、振動子１０４と摩擦部材１０１の組み合わせは１組であってもよし、３組以上であってもよい。
【００２３】
上側加圧プレート１１１は、第２の保持部材１０７の有する引っ掛かり部１０７ａを回転中心として第２の保持部材１０７と係合している。そして、上側加圧プレート１１１は、引っ掛かり部１０７ａを回転中心にして回転することで、バネ１１０の引っ張り力を、接触している下側加圧プレート１０９へ加圧力として伝達している。また、下側加圧プレート１０９は、２つの振動子１０４の上部にまたがって配置される。下側加圧プレート１０９と振動子１０４が備える圧電素子１０３との間には、弾性部材１０６がそれぞれ配置されている。弾性部材１０６は、下側加圧プレート１０９が備える加圧部と圧電素子１０３との直接接触を妨げ、圧電素子１０３の損傷を防止している。
【００２４】
第２の保持部材１０７と固定側レール部材１１５とは不図示のネジ等で固定されているが、固定されればその方法は限定されない。固定側レール部材１１５は、Ｚ軸方向に並ぶように２つのＶ溝形状の固定側案内部１１５ａを備えており、それぞれの溝の内面に接するようにボール部材である転動ボール１１４が配置されている。一方、移動側レール部材１１３においても、Ｚ軸方向に並ぶように２つのＶ溝形状の移動側案内部１１３ａを備えている。これら移動側レール部材１１３が有する移動側案内部１１３ａと、固定側レール部材１１５が有する固定側案内部１１５ａにより、転動ボール１１４が挟持されている。なお、複数の転動ボール１１４が配置される溝部は、上述したように２つの溝であってもよいし、２つの溝がつながった１つの溝であってもよい。移動側案内部１１３ａも同様である。
【００２５】
また、移動側案内部１１３ａ、固定側案内部１１５ａおよび転動ボール１１４は、２組の振動子１０４が並ぶ方向（Ｘ軸方向）において、２つの振動子の間の位置に配置されている。
【００２６】
このような構成により、移動側レール部材１１３は、２つの転動ボール１１４を結ぶ軸（Ｚ軸）まわりに固定側案内部１１５に対して相対的に回転可能になっている。そして、移動側レール部材１１３が固定側案内部１１５に対して相対的に回転すると、移動側レール部材１１３と固定されている移動側枠部材１１２や摩擦部材１０１も固定側案内部１１５に対して相対的に回転する。また、摩擦部材１０１が固定側案内部１１５に対して相対的に回転すると、摩擦部材１０１と加圧接触している振動子１０４や下側加圧プレート１０９も固定側案内部１１５に対して相対的に回転する。振動子１０４が固定されている第１の保持部材１０５は、薄板板金１０８を介して第２の保持部材１０７に連結されているが、薄板板金１０８の弾性力により第１の保持部材１０５の回転は吸収される。そのため、移動側レール部材１１３が固定側案内部１１５に対して相対的に回転しても、第２の保持部材１０７は回転しない。
【００２７】
移動側枠部材１１２は、振動子１０４と摩擦部材１０１の相対移動に伴って移動する移動部材であり、接続部１１２ａにおいて、レンズホルダ１１６と接続されている。すなわち、レンズホルダ１１６は、光学レンズ４を保持しており、第１のガイドバー１１７と嵌合することで、Ｚ軸方向に直進案内される。第１のガイドバー１１７は図３中に“固定”と記載されるように、不図示の固定部材に対して固定される。また、レンズホルダ１１６は、回転規制部材である第２のガイドバー１１８と長穴にて嵌合している。第２のガイドバー１１８も同様に、図３中に“固定”と記載されるように、不図示の固定部材に対して固定される。これによりレンズホルダ１１６は移動方向の回転が規制されＺ軸方向へと回転なく直進案内される。これら、光学レンズ４、レンズホルダ１１６、第１のガイドバー１１７、第２のガイドバー１１８、によって鏡筒７が構成される。
【００２８】
振動板１０２は接触部を備え、接触部は摩擦部材１０１にバネ１１０の加圧力により加圧付勢された状態で接触している。圧電素子１０３に駆動電圧が印加されると超音波振動が励振され、振動子１０４に共振現象が起こる。このとき、振動子１０４には２種の定在波が発生し、振動板１０２の接触部に略楕円運動がおこる。振動板１０２と摩擦部材１０１の加圧接触状態において、振動子１０４に発生した楕円運動が効率的に摩擦部材１０１へ伝達される。その結果、摩擦部材１０１、移動側レール部材１１３、移動側枠部材１１２はＺ軸方向に移動する。また、移動側枠部材１１２に接続されている、レンズホルダ１１６および光学レンズ４も、移動側枠部材１１２の移動に伴い移動する。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、振動板１０２は摩擦部材１０１との接触部をＺ軸方向に２つ有しており、２つの接触部それぞれが前述の略楕円運動を行う。また、薄板板金１０８は、第１の保持部材１０５と第２の保持部材１０７を連結している。移動側レール部材１１３の移動側案内部１１３ａおよび固定側レール部材１１５の固定側案内部１１５ａは、Ｚ軸方向に延在しており、転動ボール１１４はＺ軸方向に転がることができる。このように、移動側案内部１１３ａ、固定側案内部１１５ａ、転動ボール１１４により移動側枠部材１１２は矢印１で示す方向（第１の方向）に案内される。
【００３０】
図４（ｂ）に示すように、移動側枠部材１１２の有する接続部１１２ａは、Ｚ軸方向に凸となる球突起形状になっている。レンズホルダ１１６が有する接続部１１６ａは、Ｘ軸方向へと延在するＶ溝形状となっている。ここで、接続部１１６ａのＶ溝形状の延在する方向は、図４（ａ）における矢印１で示す方向と直交し、振動子１０４と摩擦部材１０１との接触方向と直交する。また、接続部付勢バネ１１９は、移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６とを接続部１１２ａにおいてＺ軸方向に付勢する付勢力を発生している。これにより移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６はＺ軸方向にガタなく連結される。
【００３１】
第１のガイドバー１１７は、図４（ｂ）に示すように、矢印１で示す方向と略同一な矢印２で示す方向（第２の方向）へと延在しており、矢印２で示す方向にレンズホルダ１１６を案内している。このとき、前述したように製造上のバラつきなどにより矢印１で示す方向と矢印２で示す方向がねじれたり、移動側案内部１１３ａおよび固定側案内部１１５ａで形成される案内軸と第１のガイドバー１１７の距離が設計値からずれる場合がある。そのため、本実施形態では、移動側枠部材１１２の球突起形状の接続部１１２ａとレンズホルダ１１６のＶ溝形状の接続部１１６ａにより、移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６を接続している。このような接続機構により、移動側枠部材１１２の移動を案内する案内軸とレンズホルダ１１６の移動を案内する案内軸のねじれや軸間距離のずれを吸収しつつ、移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６の移動方向のガタを抑制することができる。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態の振動波モータ３は、移動側案内部１１３ａ、固定側案内部１１５ａおよび転動ボール１１４で構成される第１の案内部により、略Ｚ軸方向への移動を案内され、かつ略Ｚ軸まわりに回転可能となっている。そして、図４（ｂ）に示すように、第２の案内部である第１のガイドバー１１７により振動波モータ３の移動方向と略平行な方向に案内されるレンズホルダ１１６に移動側枠部材１１２が接続されることで略Ｚ軸まわりの回転が規制される。
【００３３】
以上のように、従来は振動波モータとレンズホルダそれぞれに対して、直進移動させかつ回転規制するために案内部と回転規制部を有していたが、本実施形態では、振動波モータとレンズホルダを接続させることで振動波モータの回転規制を行っている。そのため、本実施形態は、従来の構成に比べて構成要素を削減することができ、鏡筒駆動装置全体の大型化を抑えつつ振動波モータと鏡筒とが良好に移動可能である。
【００３４】
次に、図５、図６を用いて、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸のねじれや軸間距離のずれがどのように吸収されるかについて説明する。
【００３５】
図５は、鏡筒駆動装置のＸ−Ｙ断面図における振動波モータ３部分の拡大図で、図６は、図３（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図を示している。
【００３６】
図５（ａ）は、第１のガイドバー１１７が固定される位置が、製造上のバラつきにより矢印３の方向にずれ、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸の軸間距離がＹ軸方向へとずれた場合を示している。このとき、第１のガイドバー１１７の位置に応じて接続部１１６ａの位置が決まるため、接続部１１２ａと１１６ａとが接続される位置は製造上のバラつきがない場合よりも矢印３の方向へとずれることになる。そこで、移動側枠部材１１２は、転動ボール１１４を中心として、紙面時計回りに回転する。なお、接続部１１６ａのＶ溝はＸ軸方向へと延在しているため、移動側枠部材１１２が転動ボール１１４を中心に回転したことによる接続部１１２ａのＸ軸方向のずれは吸収され、接続部１１２ａと接続部１１６ａの安定した接続状態が保たれる。また、移動側枠部材１１２の回転により、移動側枠部材１１２に固定される摩擦部材１０１も回転する。そして、摩擦部材１０１に加圧接触している振動子１０４や弾性部材１０６、下側加圧プレート１０９、上側加圧プレート１１１、も同様に回転するため、振動子１０４と摩擦部材１０１との加圧接触状態は維持される。
【００３７】
なお、図５（ａ）では、矢印３の方向へのずれに対する吸収動作を説明したが、矢印３の逆方向へのずれであっても、移動側枠部材１１２が紙面反時計回りに回転するだけで同様の吸収動作が可能である。また、図５（ｂ）、図６においてもずれ方向や回転方向を矢印にて示し吸収動作を説明するが、以下においても逆方向のずれは同様の動作にて吸収されるため、説明は省略している。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、移動側枠部材１１２がＺ軸まわりに回転可能で、かつ、移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６とをＹ軸方向に並進自由に接続しており、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸のＹ軸方向への軸間距離のずれが吸収される。
【００３９】
図５（ｂ）は、第１のガイドバー１１７が固定される位置が、製造上のバラつきにより矢印４の方向にずれ、第１の案内部と第２の案内部の軸間距離がＸ軸方向へとずれた場合を示している。このとき、前述のように、接続部１１６ａのＶ溝はＸ軸方向へと延在しているため、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸の軸間距離のＸ軸方向へのずれは吸収され、接続部１１２ａと接続部１１６ａの安定した接続状態が保たれる。
【００４０】
次に図５（ｂ）において、第１のガイドバー１１７が固定される向きが、製造上のバラつきにより矢印５で示すようにＹ軸まわりに第１の案内部が案内する方向に対してねじれた場合を考える。このＹ軸まわりのねじれは、レンズホルダ１１６が略Ｚ方向である第２の方向へと移動した際に、Ｚ方向のそれぞれに位置において第１の案内部の軸と第２の案内部の軸の軸間距離がＸ軸方向へとずれることと同一である。そのため前述のＸ軸方向への並進動作によりずれが吸収される。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６とをＸ軸方向に並進自由かつ、Ｙ軸まわりに回転自由に接続しており、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸のＸ軸方向への軸間距離のずれおよびＹ軸周りのねじれが吸収される。
【００４２】
図６は、第１のガイドバー１１７のＺ軸方向の両端の相対位置が製造上のバラつきによりＹ軸方向へとずれ、第１のガイドバー１１７が固定される向きが矢印６で示すようにＸ軸まわりに第１の案内部が案内する方向に対してねじれた場合を示している。このとき、移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６は、接続部１１２ａの球突起形状、接続部１１６ａのＶ溝にて接続されているため、前述したようにＸ軸方向を軸として回転自由である。そのため、Ｘ軸まわりのねじれは吸収され接続部１１２ａと接続部１１６ａの安定した接続状態が保たれる。
【００４３】
以上のように、本実施形態では、移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６をＸ軸まわりに回転自由に接続しており、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸のＸ軸まわりのねじれが吸収される。
【００４４】
なお、本実施形態では、移動側枠部材１１２に球形状の接続部１１２ａ、レンズホルダ１１６にＶ溝形状の接続部１１６ａが設けられているが、移動側枠部材１１２にＶ溝形状の接続部、レンズホルダ１１６に球形状の接続部が設けられていてもよい。また、移動側枠部材１１２とレンズホルダ１１６が、振動波モータ３の移動方向と直交する方向に相対的に移動可能であり、振動波モータ３の移動方向および該移動方向と直交する方向の２方向を軸として相対的に回転可能であれば、接続部の形状は限定されない。
【００４５】
また、本実施形態では、摩擦部材１０１が移動し摩擦部材１０１に移動側枠部材１１２が固定されているが、振動子１０４が移動し振動子１０４あるいは振動子１０４が固定される部材に移動側枠部材１１２が固定されていても構わない。すなわち、振動子１０４と摩擦部材１０１とが相対移動する構成であれば、振動子１０４が移動し摩擦部材１０１が固定されていても、摩擦部材１０１が移動し振動子１０４が固定されていても構わない。
【００４６】
（第２の実施形態）
以下、図７〜図１０を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、振動子と摩擦部材の組み合わせが１つであって、振動子が移動する例を詳細に説明する。なお、本実施形態では、第１の実施形態と共通する部分は共通の符号とし、詳細な説明は省略する。
【００４７】
図７は、本実施形態にかかる鏡筒駆動装置の振動波モータ３、鏡筒７を含むＸ−Ｙ断面を示す図である。
【００４８】
本実施形態では、第２の保持部材は不図示の固定部材に対して固定されていない。そして、バネ１１０は４か所において加圧プレート２１１と移動側レール部材２１５とを連結し、振動子１０４を摩擦部材１０１へと摩擦接触させる加圧力を付与している。不図示の固定部材に固定されたベース部材２１２は、摩擦部材１０１及び固定側レール部材２１３を保持している。
【００４９】
加圧プレート２１１と振動子１０４が備える圧電素子１０３との間には、弾性部材１０６が配置されている。
【００５０】
第２の保持部材１０７と移動側レール部材２１５とはネジ等の公知の技術により固定される。移動側レール部材２１５はＺ方向に並ぶ２つのＶ溝の移動側案内部２１５ａを備えており、それぞれの溝に転動ボール１１４が配置されている。一方、固定側レール部材２１３においてもＺ方向に並ぶ２つの溝の移動側案内部２１３ａを備えている。これら固定側レール部材２１３が有する固定側案内部２１３ａと、移動側レール部材２１５が有する移動側案内部２１５ａにより転動ボール１１４が挟持されている。これにより、移動側レール部材２１５は、２つの転動ボール１１４を結ぶ軸（Ｚ軸）まわりに移動側案内部２１５に対して相対的に回転可能な状態でＺ時方向に案内される。
【００５１】
移動側レール部材２１５は、レンズホルダとの接続部２１５ａにおいて、レンズホルダ１１６と接続する。レンズホルダ１１６は、第１のガイドバー１１７と嵌合することで、Ｚ軸方向に回転可能に直進案内される。第１のガイドバー１１７は、図中に“固定”と記載されるように不図示の固定部材に対して固定される。また、レンズホルダ１１６は、レンズホルダの回転規制部材である第２のガイドバー１１８と長穴にて嵌合している。第２のガイドバー１１８も同様に、図中に“固定”と記載されるように、不図示の固定部材に対して固定される。これによりレンズホルダ１１６は回転が規制されＺ軸方向へと回転なく直進案内される。
【００５２】
本実施形態では、第１の実施形態と固定部材と移動部材の相対関係が逆となり、振動子１０４、第２の保持部材１０７、移動側レール部材２１５が移動する。また、移動側レール部材２１５と接続している、レンズホルダ１１６および光学レンズ４も、一体となり移動する。
【００５３】
図８は、本実施形態にかかる振動波モータ３の断面図であり、図８（ａ）は、図７のＡ−Ａ断面を示し、図８（ｂ）は、図７のＢ−Ｂ断面を示している。
【００５４】
図８（ａ）に示すように、振動板１０２は摩擦部材１０１との接触部をＺ軸方向に２つ有しており、このそれぞれが前述の略楕円運動を行う。また、薄板板金１０８は、第１の保持部材１０５と第２の保持部材１０７を接続している。固定側レール部材２１３の有するＶ溝の移動側案内部２１３ａおよび移動側レール部材２１５が有するＶ溝の移動側案内部２１５ａはＺ軸方向に延在しており、転動ボール１１４はＺ軸方向に転がることができる。
【００５５】
図８（ｂ）に示すように、レンズホルダ１１６の有する接続部１１６ｂはＺ軸方向に凸となる球突起形状になっている。移動側レール部材２１５の有するレンズホルダ１１６との接続部２１５ｃはＸ軸方向へと延在するＶ溝部となっている。また、接続部付勢バネ１１９は移動側レール部材２１５とレンズホルダ１１６とを接続部においてＺ軸方向に付勢する付勢力を発生している。これにより移動側レール部材２１５とレンズホルダ１１６はＺ軸方向にガタなく連結される。
【００５６】
第１のガイドバー１１７は、図８（ｂ）に示すように、矢印１にて示す第１の方向と略同一な方向へと延在しており、レンズホルダ１１６を案内している。本実施形態では、直進の案内部２１３ａ、２１５ａおよび転動ボール１１４で構成される回転可能な略Ｚ軸方向への第１の案内部と、第１のガイドバー１１７で構成される第２の案内部とを有する。
【００５７】
次に、図９、図１０を用いて、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸のねじれや軸間距離のずれがどのように吸収されるかについて説明する。
【００５８】
図９、図１０は、移動枠体１１２およびレンズホルダ１１６の動きを説明する図であって、図９は鏡筒駆動装置のＸ−Ｙ断面図における振動波モータ３部分の拡大図であり、図１０は、図７におけるＢ−Ｂ断面図を示している。
【００５９】
図９（ａ）は、第１のガイドバー１１７が固定される位置が、製造上のバラつきにより矢印３の方向にずれ、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸の軸間距離がＹ軸方向へとずれた場合を示している。このとき、第１のガイドバー１１７の位置に応じて接続部１１６ｂの位置が決まるため、接続部２１５ｃと１１６ｂとが接続される位置は製造上のバラつきがない場合よりも矢印３の方向へとずれることになる。そこで、移動側レール部材２１５は、転動ボール１１４を中心として、紙面時計回りに回転する。
【００６０】
なお、接続部２１５ｃはＸ軸方向へと延在しているため、移動側レール部材２１５が転動ボール１１４を中心に回転したことによる接続部２１５ｃのＸ軸方向のずれは吸収され、接続部２１５ｃと接続部１１６ｂの安定した接続状態が保たれる。また、移動側レール部材２１５の回転により、移動側レール部材２１５に固定される振動子１０４も回転する。そして、振動子１０４に加圧接触する摩擦部材１０１、第１の保持部材１０５、弾性部材１０６、第２の保持部材１０７、薄板板金１０８、加圧プレート２１１、も同様に回転し加圧接触状態が維持される。
【００６１】
なお、図９（ａ）では、矢印３の方向へのずれに対する吸収動作を説明したが、矢印３の逆方向へのずれであっても、移動側レール部材２１５が紙面反時計回りに回転するだけで同様の吸収動作が可能である。また、図９（ｂ）、図１０においてもずれ方向や回転方向を矢印にて示し吸収動作を説明するが、以下においても逆方向のずれは同様の動作にて吸収されるため、説明は省略している。
【００６２】
以上のように本実施形態では、移動側レール部材２１５がＺ軸まわりに回転可能で、かつ、移動側レール部材２１５とレンズホルダ１１６とをＹ軸方向に並進自由に接続しており、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸のＹ軸方向への軸間距離のずれが吸収される。
【００６３】
図９（ｂ）は、第１のガイドバー１１７が固定される位置が、製造上のバラつきにより矢印４の方向にずれ、第１の案内部と第２の案内部の軸間距離がＸ軸方向へとずれた場合を示している。このとき、前述のように、接続部２１５ｃのＶ溝はＸ軸方向へと延在しているため、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸の軸間距離のＸ軸方向へのずれは吸収され、接続部２１５ｃと接続部１１６ｂの安定した接続状態が保たれる。
【００６４】
次に図９（ｂ）において、第１のガイドバー１１７が固定される向きが、製造上のバラつきにより矢印５で示すようにＹ軸まわりに第１の案内部が案内する方向に対してねじれた場合を考える。このＹ軸まわりのねじれは、レンズホルダ１１６が略Ｚ方向である第２の方向へと移動した際に、Ｚ方向のそれぞれに位置において第１の案内部の軸と第２の案内部の軸の軸間距離がＸ軸方向へとずれることと同一である。そのため前述のＸ軸方向への並進動作によりずれが吸収される。
【００６５】
以上のように、本実施形態では、移動側レール部材２１５とレンズホルダ１１６とをＸ軸方向に並進自由かつ、Ｙ軸まわりに回転自由に接続しており、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸のＸ軸方向への軸間距離のずれおよびＹ軸周りのねじれが吸収される。
【００６６】
図１０は、第１のガイドバー１１７のＺ軸方向の両端の相対位置が製造上のバラつきによりＹ軸方向へとずれ、第１のガイドバー１１７が固定される向きが矢印６で示すようにＸ軸まわりに第１の案内部が案内する方向に対してねじれた場合を示している。このとき、移動側レール部材２１５とレンズホルダ１１６は、接続部１１６ｂの球突起形状、接続部２１５ｃのＶ溝にて接続されているため、前述したようにＸ軸方向を軸として回転自由である。そのため、Ｘ軸まわりのねじれは吸収され接続部２１５ｃと接続部１１６ｂの安定した接続状態が保たれる。
【００６７】
以上のように、本実施形態では、移動側レール部材２１５とレンズホルダ１１６をＸ軸まわりに回転自由に接続しており、第１の案内部の軸と第２の案内部の軸のＸ軸まわりのねじれが吸収される。
【００６８】
なお、本実施形態では、レンズホルダ１１６に球形状の接続部１１６ｂ、移動側レール部材２１５にＶ溝形状の接続部２１５ｃが設けられているが、レンズホルダ１１６にＶ溝形状の接続部、移動側レール部材２１５に球形状の接続部が設けられていてもよい。また、移動側レール部材２１５とレンズホルダ１１６が、振動波モータ３の移動方向と直交する方向に相対的に移動可能で、振動波モータ３の移動方向および該移動方向と直交する方向の２方向を軸として相対的に回転可能ならば、接続部の形状は限定されない。
【符号の説明】
【００６９】
３  振動波モータ
４  光学レンズ
７  鏡筒
１０１  摩擦部材
１０４  振動子
１１３  移動側レール部材
１１４  転動ボール
１１５  固定側レール部材
１１６  レンズホルダ
１１７  第１のガイドバー
１１８  第２のガイドバー
【図１】
2018124541.tif 000003
【図２】
2018124541.tif 000004
【図３】
2018124541.tif 000005
【図４】
2018124541.tif 000006
【図５】
2018124541.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月6日(2018.6.6)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子と、
前記振動子と摩擦接触する摩擦部材と、
前記振動子が振動して前記振動子と前記摩擦部材が相対移動するときに前記振動子または前記摩擦部材を第１の方向に直進案内するとともに、前記振動子及び前記摩擦部材を前記第１の方向を軸として回転可能にする前記第１の方向に延在する溝部と前記溝部の内側に配置された部材とを用いた第１の案内部と、
前記振動子と前記摩擦部材の相対移動に伴って移動し、駆動対象部材と接続されている移動部材と、
前記移動部材が移動するときに前記駆動対象部材を第２の方向に直進案内する前記第２の方向に延在する部材を用いた第２の案内部と、を有し、
前記移動部材は、前記駆動対象部材に対して回転可能かつ前記第１の方向と直交する方向に移動可能なように、前記移動部材及び前記駆動対象部材のいずれか一方に設けられた溝部と他方に設けられた凸部が接続されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記振動子及び前記摩擦部材は、前記移動部材が前記駆動対象部材と接続されることで前記第１の方向を軸とした回転が規制され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】
前記移動部材は、前記摩擦部材に固定されていて、前記振動子が振動すると前記摩擦部材が移動する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】
前記移動部材と前記駆動対象部材とを接続させるように前記第１の方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１の案内部は、前記振動子及び前記摩擦部材の前記第１の方向と直交する方向を軸とした回転を規制することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記溝部の内側に配置された部材は、前記溝部の内面に接するように配置された複数のボール部材であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記溝部は、前記第１の方向に複数の溝が並んで配置されていて、
前記複数のボール部材は、前記複数の溝のそれぞれの内面に接するように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記振動子及び前記摩擦部材は、前記第１の案内部を前記第１の方向の軸として回転可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載に駆動装置。
【請求項９】
前記振動子と前記摩擦部材の相対移動に伴って移動しない固定部材を有し、
前記第１の案内部は、前記振動子と前記摩擦部材が相対移動するときに前記振動子または前記摩擦部材を前記固定部材に対して前記第１の方向に直進案内するとともに、前記振動子及び前記摩擦部材を前記固定部材に対して前記第１の方向を軸として回転可能にすることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記振動子と前記摩擦部材とを加圧接触させる加圧部を有し、
前記第１の案内部は、前記加圧部の加圧方向において前記加圧部と並ぶ位置に配置されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載された駆動装置を有し、
前記駆動対象部材は、光学レンズを保持していることを特徴とする光学機器。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載された駆動装置を有し、
前記駆動対象部材は、撮像素子を保持していることを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明にかかる駆動装置は、振動子と、前記振動子と摩擦接触する摩擦部材と、前記振動子が振動して前記振動子と前記摩擦部材が相対移動するときに前記振動子または前記摩擦部材を第１の方向に直進案内するとともに、前記振動子及び前記摩擦部材を前記第１の方向を軸として回転可能にする前記第１の方向に延在する溝部と前記溝部の内側に配置された部材とを用いた第１の案内部と、前記振動子と前記摩擦部材の相対移動に伴って移動し、駆動対象部材と接続されている移動部材と、前記移動部材が移動するときに前記駆動対象部材を第２の方向に直進案内する前記第２の方向に延在する部材を用いた第２の案内部と、を有し、前記移動部材は、前記駆動対象部材に対して回転可能かつ前記第１の方向と直交する方向に移動可能なように、前記移動部材及び前記駆動対象部材のいずれか一方に設けられた溝部と他方に設けられた凸部が接続されていることを特徴とする。