(57)【要約】【課題】振動部の振動が固定部に伝達するのを防止する。【解決手段】本発明の振動アクチュエータ１０は、第１の磁石２１が設けられた固定部１７と、振動波が励起されるとともに、前記第１の磁石２１に対して同極同士を対向させて設けられた第２の磁石２２を有し、前記第１の磁石２１と前記第２の磁石２２との間の斥力によって、前記固定部１７に対して非接触状態で保持される振動部１１と、前記振動波によって前記振動部１１に対して相対移動する相対移動部１４と、を備えること、を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁石が設けられた固定部と、
振動波が励起されるとともに、前記第１の磁石に対して同極同士を対向させて設けられた第２の磁石を有し、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間の斥力によって、前記固定部に対して非接触状態で保持される振動部と、
前記振動波によって前記振動部に対して相対移動する相対移動部と、を備えること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の振動アクチュエータであって、
前記相対移動部を相対移動させるときの反作用による、前記振動部の前記固定部に対する移動を阻止する移動止め構造を備えること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載の振動アクチュエータであって、
前記移動止め構造は、
前記固定部に設けられた第３の磁石と、
前記振動部に設けられるとともに、前記第３の磁石に対して、前記振動部が受ける反作用の移動方向に斥力が発生するように同極同士を対向させて設けられた第４の磁石と、を有すること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータであって、
前記磁石は、永久磁石であること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載の振動アクチュエータであって、
前記磁石は、超伝導磁石であること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータであって、
前記磁石は、電磁石であること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項７】
請求項６に記載の振動アクチュエータであって、
前記固定部と前記振動部とのいずれか一方に設けられ、前記電磁石における磁力非発生状態において、前記振動部と前記固定部と間の当接を防止する当接防止部を備えること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項８】
請求項７に記載の振動アクチュエータであって、
前記当接防止部が、弾性部材で形成されていること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の振動アクチュエータを備えたこと、を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項に記載の振動アクチュエータを備えたこと、を特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動アクチュエータは、特許文献１に記載のように、電気機械変換素子の伸縮を利用して振動部の弾性体の振動面に進行性振動波を発生させ、この進行波によって駆動面に発生する楕円運動の波頭に加圧接触した相対移動部を駆動させ、この相対移動部の駆動によって被作動部を作動するようになっている。従来の振動アクチュエータにおいて、振動部は、ひれ部を介して固定部に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６９８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の振動アクチュエータは、振動部がひれ部を介して固定部に支持されているため、振動部の振動がひれ部を介して固定部に伝達し、異音を発生することがある。
【０００５】
そこで、本発明は、振動部の振動の固定部への伝達が防止された振動アクチュエータ、並びにそれを備えるレンズ鏡筒及びカメラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするため、本発明の一実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、第１の磁石（２１）が設けられた固定部（１７）と、振動波が励起されるとともに、前記第１の磁石（２１）に対して同極同士を対向させて設けられた第２の磁石（２２）を有し、前記第１の磁石（２１）と前記第２の磁石（２２）との間の斥力によって、前記固定部（１７）に対して非接触状態で保持される振動部（１１）と、前記振動波によって前記振動部（１１）に対して相対移動する相対移動部（１４）と、を備えること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）であって、前記相対移動部（１４）を相対移動させるときの反作用による、前記振動部（１１）の前記固定部（１７）に対する移動を阻止する移動止め構造（２５）を備えること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）であって、前記移動止め構造（２５）は、前記固定部（１７）に設けられた第３の磁石（２８）と、前記振動部（１１）に設けられるとともに、前記第３の磁石（２８）に対して、前記振動部（１１）が受ける反作用の移動方向に斥力が発生するように同極同士を対向させて設けられた第４の磁石（２９）と、を有すること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）であって、前記磁石は、永久磁石であること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）である。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）であって、前記磁石は、超伝導磁石であること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）であって、前記磁石は、電磁石であること、を特徴とする振動アクチュエータ（１１０）である。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の振動アクチュエータ（１１０）であって、前記固定部（１７）と前記振動部（１１）とのいずれか一方に設けられ、前記電磁石における磁力非発生状態において、前記振動部（１１）と前記固定部（１７）と間の当接を防止する当接防止部（３１）を備えること、を特徴とする振動アクチュエータ（１１０）である。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の振動アクチュエータ（１１０）であって、前記当接防止部（３１）が、弾性部材で形成されていること、を特徴とする振動アクチュエータ（１１０）である。
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）を備えたこと、特徴とするレンズ鏡筒（３）である。
請求項１０に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１１０，２１０）を備えたこと、特徴とするカメラ（１）である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、振動部の振動の固定部への伝達が防止された振動アクチュエータ、並びにそれを備えるレンズ鏡筒及びカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態のカメラの概略断面図である。
【図２】振動体の分解斜視図である。
【図３】（Ａ）は、図２の矢印Ａ方向から見た図である。（Ｂ）は、図３（Ａ）の矢印Ｂ方向から見た図である。図である。
【図４】本発明の第２実施形態の振動アクチュエータとしての振動アクチュエータの概略断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の振動アクチュエータとしての振動アクチュエータの概略断面図である。
【図６】（Ａ）は、第２の磁石の平面図である。（Ｂ）は、他の形状の第２の磁石の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態の振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び振動アクチェータを図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施の形態における振動アクチュエータは、カメラ１に設けられた振動アクチュエータ１０を例にして説明する。
【００１１】
図１は、第１実施形態のカメラの概略断面図である。
カメラ１は、撮像素子６を有するカメラボディ２と、レンズ鏡筒３とを備えている。レンズ鏡筒３は、カメラボディ２に着脱可能な交換レンズである。なお、レンズ鏡筒３は、カメラボディ２と一体であってもよい。
【００１２】
レンズ鏡筒３は、レンズ４、カム筒５、後述する振動アクチュエータ１０等を備えている。振動アクチュエータ１０は、カメラ１のフォーカス動作時にレンズ４を駆動する駆動源として用いられている。振動アクチュエータ１０から得られた駆動力は、カム筒５に伝えられる。レンズ４は、カム筒５とカム係合し、振動アクチュエータの駆動力によってカム筒５が回転すると、カム筒５とのカム係合によって光軸方向へ移動して、焦点調節が行われる。
【００１３】
図２は、振動アクチュエータ１０の断面図である。
振動アクチュエータ１０は、振動体１１と、移動体１４と、緩衝部材１５と、第１支持体１６と、第２支持体１７と、加圧部１８等を備えている。
【００１４】
振動体１１は、弾性体１２と圧電体１３とが接着剤により接着されて一体構造になっている。
弾性体１２は、弾性変形可能な金属材料であり、リング状に形成されている。弾性体１２の圧電体１３が接合される反対側の面には、櫛歯状に突起部１２ｂが等間隔で複数形成されている。突起部１２ｂ同士の間は、溝１２ａになっている。突起部１２ｂの先端面は、駆動面１２ｃになっている。また、弾性体１２の外周には、鍔状にひれ部２３が設けられ、さらに、ひれ部２３の外周における互いに対称となる２箇所には、突部２６が延設されている。
【００１５】
圧電体１３は、弾性体１２の溝１２ａと反対側の面に接合され、電気エネルギを機械エネルギに変換する電気機械変換素子である。圧電体１３は、交流電圧等の駆動信号によって励磁されて、弾性体１２に振動を生じさせ、駆動面１２ｃに進行波を生じさせる。
移動体１４は、略円環形状をしており、弾性体１２の駆動面１２ｃに発生する進行波（振動波）により移動される。
【００１６】
緩衝部材１５は、ゴム等により略円環形状に形成されており、移動体１４の振動を第１支持体１６側に伝えないようにする部材であり、移動体１４と第１支持体１６との間に設けられている。
第１支持体１６は、移動体１４を支持する部材である。第１支持体１６と移動体１４は、一体となって回転するように係合しており、移動体１４の回転運動をカム筒５に伝達する。
【００１７】
第２支持体１７は、振動アクチュエータ１０をカメラボディ２に支持する支持フレームである。
第２支持体１７は、円環状であって、径方向に三段階の厚み部分を有する。最も内径側の部分が最も薄い第１部分１７Ａ、真ん中の部分が第２部分１７Ｂ、最も外径側の部分が最も厚い第３部分１７Ｃとなっている。第３部分１７Ｃにおける、互いに１８０度離れた軸対称となる２箇所には、凹部１７Ｃａが設けられている。
第１部分１７Ａは弾性体１２と回転軸Ａ方向に重なり、第２部分１７Ｂはひれ部２３と軸方向に重なり、第３部分１７Ｃは突部２６と軸方向に重なっている。
【００１８】
第２部分１７Ｂの、ひれ部２３と対向する面には、円環状の第１の磁石２１が設けられている。
一方、ひれ部２３における第２部分１７Ｂと対向する面、円環状の第２の磁石２２が設けられている。第１の磁石２１と第２の磁石２２は、永久磁石であって、この第１の磁石と第２の磁石とで加圧部１８を構成している。
第１の磁石２１と第２の磁石２２は、径方向の寸法が略同じであり、同極同士が対向して設けられている。
【００１９】
このように、第１の磁石２１と第２の磁石２２とが、同極同士を対向して配置されているため、弾性体１２は、第１の磁石２１と第２の磁石２２とが反発する斥力によって第２支持体１７から浮き上がって、移動体１４に圧接されている。
【００２０】
ここで、振動体１１は、第１の磁石２１と第２の磁石２２との斥力によって第２支持体１７から浮き上がっているため、移動体１４を回転させるとき反作用を受ける。このため、振動体１１の第２支持体１７に対する移動（回転）を阻止する移動止め構造２５（図３（Ａ））が設けられている。
【００２１】
回転止め部２５は、凹部１７Ｃａの側面に（径方向に延びる面）に設けられた２つの第３の磁石２８と、突部２６の側面において第３の磁石２８のそれぞれに対向して設けられた２つの第４の磁石２９とを備えている。第３の磁石２８と第４の磁石２９は、永久磁石であり、振動体１１が受ける反作用の移動方向に斥力が発生するように同極同士を対向させて配置されている。
【００２２】
本実施形態において、圧電体１３に電圧が加わると、振動波が励起されて弾性体１２の駆動面１２ｃに進行波が生じる。進行波は、弾性体１２の駆動面１２ｃが圧接されている移動体１４を回転させる駆動力となって、移動体１４を回転させる。この結果、振動アクチュエータ１０は、カム筒５を回転させて、レンズ４の位置を調節して、カメラの焦点距離の調節をする。
【００２３】
（１）このように振動アクチュエータ１０が作動する際に、振動アクチュエータ１０は、第１の磁石２１と第２の磁石２２との間の斥力によって、振動体１１が第２支持体１７に対して非接触状態で保持されている。このため、振動体１１の振動の第２支持体１７への伝達が防止され、異音の発生を低減することができる。
【００２４】
（２）また、振動アクチュエータ１０は、振動体１１が第２支持体１７に対して非接触状態で保持されているので、振動体１１の振動の第２支持体１７における吸収が生じず、駆動効率を高くすることができ、移動体１４を効率良く回転させることができる。
【００２５】
（３）第３の磁石２８と第４の磁石２９が、互いに斥力が作用するように同極同士を対向して配置されている。このため、移動体１４を回転させるときの反作用を受けても、振動体１１における第２支持体１７に対する相対回転が防止される。したがって、移動体１４を確実に回転させることができる。この場合、第３の磁石２８と第４の磁石２９は、非接触状態になっているため、振動体１１の浮き上がりに支障を与えることがなく、振動体１１は移動体１４に確実に圧接される。
【００２６】
（第２実施形態）
第１実施形態では、第１磁石２１及び第２磁石２２は、永久磁石を用いた。しかし、第２実施形態で第１磁石２１及び第２磁石２２は、電磁石を用いる。図５は第２実施形態における振動アクチュエータの断面図である。
第２実施形態において、第１磁石２１及び第２磁石２２に電流が流れていない磁力非発生状態において、振動体１１が移動体１４から離れて第２支持体１７に当接するか、或いは、第２の磁石２２が第１の磁石２１に当接して、振動体１１、第２支持体１７、第１、第２の磁石２１，２２に損傷が生じるおそれがある。
【００２７】
そこで、第２実施形態では、振動体１１と第２支持体１７との当接と、第２の磁石２２と第１の磁石２１との当接を回避する構造を有する。図４は、第２実施形態の振動アクチュエータ１１０の断面図である。第１実施形態の振動アクチュエータ１０と同様な部分は、同一符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００２８】
第２実施形態では、第２支持体１７の第２部分１７Ｂに振動体１１を受け止める当接防止部としての受け止め片３１が、ひれ部２３に向けて突設されている。この場合、先端にゴム３２やバネ等の弾性体を設けるのが好ましい。また、受け止め片３１の先端とひれ部２３との隙間Ｇ１は、第１の磁石２１と第２の磁石２２との隙間Ｇ２よりも狭く（Ｇ１＜Ｇ２）設定されている。
【００２９】
第２実施形態によると、第１実施形態の効果に加え、受け止め片３１が設けられているので、第１磁石２１及び第２磁石２２が電磁石である場合においても、振動体１１と第２支持体１７との当接と、第１磁石２１と第２磁石２２との当接とが回避され、当接による異音の発生や、これらの部品の損傷を防止することができる。
【００３０】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態の振動アクチュエータ２１０の断面図である。第１実施形態の振動アクチュエータ１０と同様な部分は、同一符号を付して、その部分の説明は省略する。
【００３１】
第３実施形態においては、ひれ部２３における、突部２６が設けられていない部分の外周面には第５の磁石３６が設けられ、第２支持体１７の第３部分１７Ｃの内周面には第６の磁石３７が設けられ、中心位置決め部３５を構成している。第５の磁石３６と第６の磁石３７とは、リング状で互い同極同士が向き合って設けられている。
【００３２】
このように、中心位置決め部３５を設けると、第５の磁石３６と第６の磁石３７との斥力によって、振動体１１の回転中心が定まり、振動体１１の回転中心と移動体１４の回転中心とが一致して、振動体１１は、弾性体１２を円滑に回転させることができる。
【００３３】
（変形例）
上述した各実施形態は、以下の変形も可能である。
（１）第２の磁石２２は、図６（Ａ）に示すように、リング状に形成されている。しかし、これに限定されず、図６（Ｂ）に示すように第２の磁石１２２のように複数に分割してもよい。
【００３４】
（２）回転止め部２５の第３の磁石２８と第４の磁石２９は、突部２６の回転方向の両側に設けてあるが、振動体１１が反作用を受けたとき受け止める片側だけに設けもよい。
【００３５】
（３）回転止め部２５は、１８０度間隔で一対設けてあるが、少なくとも１箇所に設けてあればよい。
また、回転止め部２５は、ひれ部２３の外周に設けてあるが、弾性体１２と第２支持体１７との対向部分であるならば、どこに設けてもよい。
【００３６】
（４）中心位置決め部３５の第５の磁石３６は、第３部分１７Ｃとひれ部２３の間に設けられているが、これに限定されず、第２部分Ｂと弾性体１２の間に設けてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１：カメラ、３：レンズ鏡筒、１０，１１０，２１０：振動アクチュエータ、１：振動体（振動部）、１２：弾性体、１３：圧電体、１４：移動体、１７：第２支持体、１８：加圧部、２１：第１の磁石、２２：第２の磁石、２３：ひれ部、２５：回転止め部、２６：突部、２７：一対の回転止め片、２８：第３の磁石、２９：第４の磁石、３１：受け止め片、３５：中心位置決め部、３６：第５の磁石、３７：第６の磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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