(57)【要約】【課題】光軸方向の厚さを減らして、組み込みスペースの制約を無くす【解決手段】羽根駆動装置１は、地板２と、地板２上に摺動自在に軸支された羽根３と、羽根３を作動する回転体４と、回転体４上に接触する円環状の弾性体５と、弾性体５の周方向に複数配列される圧電素子６と、弾性体５と圧電素子６を回転体４に圧接させる固定板７とを備え、地板２と固定板７とで回転体４と弾性体５と圧電素子６を挟持している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板と、該地板上に摺動自在に軸支された羽根と、該羽根を作動する回転体と、該回転体上に接触する円環状の弾性体と、該弾性体の周方向に複数配列される圧電素子と、前記弾性体と前記圧電素子を前記回転体に圧接させる固定板とを備え、前記地板と前記固定板とで前記回転体と前記弾性体と前記圧電素子を挟持していることを特徴とする羽根駆動装置。
【請求項２】
前記弾性体は、径方向に沿って延設される切れ目が全周に亘って複数配置されていることを特徴とする請求項１記載の羽根駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光が通過する開口に対して羽根を進入又は退避させる羽根駆動装置は、絞り装置、シャッタ装置、フィルタ装置などとして、光学機器やカメラユニットを備える各種電子機器に搭載されている。
【０００３】
このような羽根駆動装置は、駆動源として電磁アクチュエータが用いられており、例えば、ステッピングモータを駆動源とするものでは、減速ギアを介して回転体（カムリングなど）を回転駆動し、回転体の回転を羽根の揺動に変換する動作機構（カム機構など）を介して羽根を駆動している。
【０００４】
また、羽根駆動装置の駆動源として、振動波モータ（超音波モータ）を用いることも知られている。下記特許文献１に記載の従来技術は、基台上に、振動吸収体、圧電素子（電歪素子）、絶縁体、振動体、羽根を作動する回転体（カムリング）、スペーサで位置決めされたスラストベアリング、押さえ板を積み重ね配置しており、圧電素子への通電で進行性の振動波を振動体に発生させて、回転体を回転駆動している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平５−１４５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術のように、ステッピングモータを用い、減速ギアを介して、回転体を回転させて、羽根を駆動するものでは、減速ギヤ等の部品を多数絡めることで、作動する際に部品間の衝突による駆動音が発生する。この駆動音は、カメラの動画撮像時における集音に異音として録音されてしまう弊害がある。また、静穏な場所でのカメラ撮影では、駆動音が雑音となって、静穏な場所の雰囲気を悪化させることにもなる。
【０００７】
また、減速ギアを介在させていることで、ギアのがたつき（バックラッシュ）により無通電時に羽根が動いてしまい、無通電時に羽根を固定して、開口状態を精度良く維持することができない問題がある。また、通電時に羽根の動作を微細に制御する場合には、ギアのがたつきによって、高精細な開口状態の制御が困難になる問題がある。
【０００８】
これに対して、前述した従来技術のように、振動波モータを用いるものは、駆動音の発生を低減させることが可能である。しかしながら、振動波モータの構造が、多数の部品を光軸方向に積み重ねる構造であるため、羽根駆動装置の厚さが大きくなり、狭いスペースへの組み込みが困難になる問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、羽根駆動装置において、駆動音の発生を抑制すること、無通電時に羽根を保持して開口状態を維持できるようにすること、通電時に高精細な羽根の動作制御を可能にすること、光軸方向の厚さを減らして、組み込みスペースの制約を無くすこと、などが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、本発明の羽根駆動装置は、以下の構成を具備するものである。
地板と、該地板上に摺動自在に軸支された羽根と、該羽根を作動する回転体と、該回転体上に接触する円環状の弾性体と、該弾性体の周方向に複数配列される圧電素子と、前記弾性体と前記圧電素子を前記回転体に圧接させる固定板とを備え、前記地板と前記固定板とで前記回転体と前記弾性体と前記圧電素子を挟持していることを特徴とする羽根駆動装置。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る羽根駆動装置を平面視した説明図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図３】羽根駆動装置の動作原理（振動波駆動）を示した説明図である。
【図４】弾性体と圧電素子の構成例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、羽根駆動装置１は、地板２、羽根３、回転体４、弾性体５、圧電素子６、固定板７を備えている。地板２は、羽根３を摺動自在に支持するためのベースとなる部材であり、中心部に開口２Ａを備えている。羽根３は、地板２上に摺動自在に軸支され、開口２Ａに対して進入又は退避することで、開口２Ａ内の開口面積を調整する。図１に示す例では、６枚の羽根３が軸３０で地板２に軸支されている。
【００１４】
回転体４は、羽根３を作動するカムリングであり、地板２上に摺動自在に支持されており、地板２の開口２Ａと同軸の開口４Ａを備えている。回転体４は、開口２Ａの中心周りに回転することで、羽根３を動作させる。図示の例では、回転体４は、羽根３の作動ピン３１に係合するカム孔４Ｂを備えており、回転体４が開口２Ａの中心周りに回転することで、カム孔４Ｂに係合している作動ピン３１を介して、羽根３を軸３０周りに摺動させる。
【００１５】
弾性体５と圧電素子６は、駆動源となる振動波モータを構成するものであり、圧電素子６にフレキシブル回路基板２０を介して高周波電圧を通電することで、図３に示すように、弾性体５に超音波振動を付与し、弾性体５と回転体４との接触面に発生する進行波によって回転体４を中心軸周りに回転させる。弾性体５は、回転体４上に接触する円環状の部材であり、その周方向に複数（４個）の圧電素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが配列されている。図３に示すように、弾性体５の表面の進行波は、表面の楕円運動に伴って発生し、弾性体５の表面に接触する回転体４の移動方向は、進行波の進行方向とは逆向きになる。
【００１６】
固定板７は、図２に示すように、ネジ１１で地板２に取り付けられることで、弾性体５と圧電素子６を回転体４に圧接している。図示の例では、カバー板１０を設けているが、これは適宜省略可能である。固定板７を設けることで、地板２と固定板７との間に、回転体４と弾性体５と圧電素子６が挟持されている。回転体４を弾性体５の表面に圧接させる圧力は、ネジ１１のねじ込み量で適宜調整可能にしている。
【００１７】
図４は、弾性体５と圧電素子６の構成例を示している。図示の例では、弾性体５は、径方向に沿って延設される切れ目５Ａが全周に亘って複数配置されている。このような切れ目５Ａを設けることで、弾性体５の表面に起きる進行波を効率よく駆動力に換えて回転体４を移動させることができる。
【００１８】
このような羽根駆動装置１は、地板２と固定板７との間に回転体４，弾性体５，圧電素子６を挟持する構造によって、光軸方向に沿った羽根駆動装置１の寸法を薄厚にすることができる。これによって、羽根駆動装置１をスペース効率よくレンズユニットなどに組み込むことができる。
【００１９】
また、羽根駆動装置１は、振動波モータを駆動源としており、ギアなどの伝動部品を備えないので、駆動音の発生を抑制することができ、動画撮像時における異音の録音を避け、また、静穏な場所でのカメラ撮影を雰囲気を壊すこと無く行うことができる。
【００２０】
更に、羽根駆動装置１は、所定の圧力で地板２と固定板７との間に回転体４が挟持されているので、無通電時にも回転体４は固定された状態で保持される。これによって、無通電時に羽根３を固定して開口状態を精度良く維持することができ、無通電時に衝撃を受けても羽根３の誤移動が生じない。また、羽根３の動作は、回転体４の連続移動によって円滑になされるので、高精細に羽根３の動きを制御して、開口状態を高い分解能で調整することができる。
【００２１】
そして、羽根駆動装置１は、地板２と固定板７との間で回転体４と弾性体５と圧電素子６を挟持して、所定の圧力で回転体４に弾性体５と圧電素子６を密着させることができるので、所望の駆動力で回転体４を動作させることができる。これにより、比較的大口径のレンズに対して組み込まれる大型の羽根駆動装置１（絞り装置など）を高トルクで円滑に駆動することができる。また、羽根駆動装置１は、地板２と固定板７との間で回転体４と弾性体５と圧電素子６を挟持してネジ１１で固定する簡易な構造であるため、組み立てが容易になると共に、製造コストの低減が可能になる。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１：羽根駆動装置，２：地板，２Ａ：開口，
３：羽根，３０：軸，３１：作動ピン，
４：回転体（カムリング）４Ａ：開口，４Ｂ：カム孔，
５：弾性体，５Ａ：切れ目，６（６Ａ〜６Ｄ）：圧電素子，７：固定板，
１０：カバー板，１１：ネジ，２０：フレキシブル回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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