(57)【要約】【課題】駆動性能の低下を抑制できる駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置は、所定軸の周囲に第１面を有するロータと、凹部を有する弾性部材、凹部に配置され第１面が対向可能な第２面を有する潤滑部材、及び第２面の反対方向を向く弾性部材の第３面に接合され弾性部材を振動させる圧電素子を有するステータと、を備え、第１面と第２面とが接触した状態で圧電素子により弾性部材が振動することによりステータに対してロータが相対移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定軸の周囲に第１面を有するロータと、
凹部を有する弾性部材、前記凹部に配置され前記第１面が対向可能な第２面を有する潤滑部材、及び前記第２面の反対方向を向く前記弾性部材の第３面に接合され前記弾性部材を振動させる圧電素子を有するステータと、を備え、
前記第１面と前記第２面とが接触した状態で前記圧電素子により前記弾性部材が振動することにより前記ステータに対して前記ロータが相対移動する駆動装置。
【請求項２】
前記所定軸に対する放射方向に関する前記凹部の寸法は、前記第１面の法線方向に関する前記凹部の寸法よりも大きい請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記所定軸に対する放射方向に関する前記第１面の寸法は、前記第２面の寸法よりも小さい請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１面は、前記凹部に配置された前記潤滑部材の前記第２面にのみ接触し、前記第２面の周囲に配置される第４面には接触しない請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第４面は、前記弾性部材の表面を含む請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第４面は、前記潤滑部材の表面を含む請求項４又は５に記載の駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動装置と、
前記駆動装置により駆動されるカム筒と、
前記カム筒に移動可能に保持されて焦点調整を行うレンズと、を備えるレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項７に記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒に設けられた前記レンズにより撮像面に被写体像が結像される撮像素子と、を備えるカメラ。
【請求項９】
弾性部材に凹部を形成することと、
前記凹部に潤滑部材を配置することと、
前記潤滑部材を研磨して、所定軸の周囲に配置されるロータの第１面が対向可能な前記潤滑部材の第２面を形成することと、
前記第２面の反対方向を向く前記弾性部材の第３面に前記弾性部材を振動させるための圧電素子を接合することと、を含む駆動装置の製造方法。
【請求項１０】
前記凹部及び前記凹部の周囲の前記弾性部材の表面に前記潤滑部材を配置した後、前記潤滑部材を研磨する請求項９に記載の駆動装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第２面の周囲において前記弾性部材の表面が露出するように研磨する請求項１０に記載の駆動装置の製造方法。
【請求項１２】
前記所定軸に対する放射方向に関する前記凹部の寸法は、前記第１面の法線方向に関する前記凹部の寸法よりも大きい請求項９〜１１のいずれか一項に記載の駆動装置の製造方法。
【請求項１３】
前記所定軸に対する放射方向に関する前記第１面の寸法は、前記第２面の寸法よりも小さい請求項９〜１２のいずれか一項に記載の駆動装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１面は、前記凹部に配置された前記潤滑部材の前記第２面にのみ接触し、前記第２面の周囲に配置される第４面には接触しない請求項１３に記載の駆動装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒、カメラ、及び駆動装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子を用いた駆動装置において、例えば特許文献１に開示されているような、圧電素子の作動により弾性部材を振動させてロータを動かす駆動装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０４７２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
駆動装置において、例えば加工誤差の影響により、駆動性能にばらつきが生じる可能性がある。その結果、駆動効率が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、駆動性能の低下を抑制できる駆動装置、レンズ鏡筒、カメラ、及び駆動装置の製造方法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】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、所定軸の周囲に第１面を有するロータと、凹部を有する弾性部材、凹部に配置され第１面が対向可能な第２面を有する潤滑部材、及び第２面の反対方向を向く弾性部材の第３面に接合され弾性部材を振動させる圧電素子を有するステータと、を備え、第１面と第２面とが接触した状態で圧電素子により弾性部材が振動することによりステータに対してロータが相対移動する駆動装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の駆動装置と、駆動装置により駆動されるカム筒と、カム筒に移動可能に保持されて焦点調整を行うレンズと、を備えるレンズ鏡筒が提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、第２の態様のレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒に設けられたレンズにより撮像面に被写体像が結像される撮像素子と、を備えるカメラが提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、弾性部材に凹部を形成することと、凹部に潤滑部材を配置することと、潤滑部材を研磨して、所定軸の周囲に配置されるロータの第１面が対向可能な潤滑部材の第２面を形成することと、第２面の反対方向を向く弾性部材の第３面に弾性部材を振動させるための圧電素子を接合することと、を含む駆動装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、駆動性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る駆動装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る駆動装置の一例を示す側断面図である。
【図３】第１実施形態に係る駆動装置の一部を拡大した図である。
【図４】第１実施形態に係る駆動装置の製造方法の一例を説明するための図である。
【図５】第２実施形態に係る駆動装置の一例を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る駆動装置の一例を示す図である。
【図７】第３実施形態に係るレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る駆動装置１の一例を示す概略構成図、図２は、本実施形態に係る駆動装置１の一例を示す側断面図、図３は、図２の一部を拡大した図である。本実施形態において、駆動装置１は、円環状の回転式の進行波型超音波モータを含む。
【００１４】
図１、図２、及び図３において、駆動装置１は、ロータ２と、ロータ２と加圧接触するステータ３とを備えている。ロータ２は、軸Ｊの周囲に配置される。ロータ２は、円環状である。ステータ３は、軸Ｊの周囲に配置される。ステータ３は、円環状である。
【００１５】
ロータ２は、軸Ｊの周囲に第１面４を有する。図１等において、第１面４は、下方を向く。第１面４の法線は、軸Ｊと実質的に平行である。第１面４の少なくとも一部は、ステータ３と接触（加圧接触）する。
【００１６】
ステータ３は、円環状の弾性部材５と、弾性部材５に接合された円環状の圧電素子６とを有する。弾性部材５は、ロータ２と対向する側に櫛歯を有する。
【００１７】
弾性部材５は、ロータ２と対向する側に凹部７を有する。ステータ２は、凹部７に配置される潤滑部材８を有する。潤滑部材８は、ロータ２の第１面４が対向可能な第２面９を有する。図１等において、第２面９は、上方を向く。第２面９の法線は、軸Ｊと実質的に平行である。第２面９の少なくとも一部は、ロータ２と接触（加圧接触）する。
【００１８】
圧電素子６は、第２面９の反対方向を向く弾性部材５の第３面１０に接合される。圧電素子６は、弾性部材５を振動させる。圧電素子６は、２相からなる電極パターンＡ相及びＢ相を有する。電極パターンＡ相及びＢ相は、それぞれが円周方向に極性が交互に異なるように分極されている。
【００１９】
第１面４と第２面９とが接触した状態で、圧電素子６により弾性部材５が振動することにより、ステータ３に対してロータ２が相対移動（回転）する。駆動装置１は、圧電素子６の電極パターンＡ相及びＢ相にそれぞれ位相が異なる２相の交番信号を印加して、弾性部材５に進行性の振動波を発生させる。これにより、ステータ３に加圧接触されたロータ２がその振動波に励振され、円周方向（正転方向Ｒ、反転方向Ｌ）に回転する駆動力を発生する。
【００２０】
弾性部材５は、金属を含む。本実施形態において、弾性部材５は、ステンレス鋼を含む。潤滑部材８は、合成樹脂を含む。本実施形態において、潤滑部材８は、フッ素を含む合成樹脂である。
【００２１】
凹部７に配置された潤滑部材８の第２面９の周囲に、第４面１１が配置される。本実施形態において、第２面９は、潤滑部材８の表面であり、第４面１１は、弾性部材５の表面を含む。ロータ２の第１面４は、第２面９にのみ接触し、第４面１１には接触しない。
【００２２】
ロータ２（第１面４）に対する潤滑部材８（第２面９）の摩擦係数は、弾性部材５（第４面１１）の摩擦係数よりも小さい。
【００２３】
本実施形態において、軸Ｊに対する放射方向に関する凹部７の寸法Ｗ１は、第１面４の法線方向に関する凹部７の寸法Ｈよりも大きい。
【００２４】
また、本実施形態において、軸Ｊに対する放射方向に関する第１面４の寸法Ｄは、第２２面９の寸法Ｗ２よりも小さい。本実施形態において、寸法Ｗ１と寸法Ｗ２とは等しい。寸法Ｄが寸法Ｗ２よりも小さいため、第１面４は、第４面１１に接触せず、第２面９にのみ接触することができる。
【００２５】
本実施形態において、第２面９と第４面１１とは、同一平面内に配置される（面一である）。第２面９は、軸Ｊの周囲に配置される。また、本実施形態において、第１面４と、第２面９及び第４面１１とは、実質的に平行である。
【００２６】
次に、本実施形態に係る駆動装置１の製造方法の一例について、図４を参照して説明する。
【００２７】
図４（Ａ）に示すように、弾性部材５の上面に凹部７が形成される。寸法Ｗ１が寸法Ｈよりも大きくなるように凹部７が形成される。なお、凹部７を形成する前に、弾性部材５の表面の研磨処理（ラップ処理）が行われてもよい。研磨処理（ラップ処理）後に、凹部７を形成するための加工が行われてもよい。
【００２８】
次に、図４（Ｂ）に示すように、凹部７に潤滑部材８が配置される。例えば、潤滑部材８の材料（フッ素を含む樹脂）を含む溶液が弾性部材５に塗布されることによって、凹部７に潤滑部材８が配置される。なお、潤滑部材８の材料を含む溶液が弾性部材５に塗布された後、液体成分を除去する処理（乾燥処理、熱処理）が行われてもよい。
【００２９】
なお、潤滑部材８の材料は、フッ素を含む樹脂に限られない。潤滑部材８は、弾性部材５よりも潤滑性を有していればよい。すなわち、潤滑部材８の摩擦係数が、弾性部材５の摩擦係数よりも小さければよい。例えば、潤滑部材８が金属を含んでもよい。
【００３０】
また、潤滑部材８の材料に応じて、塗布処理とは異なる処理方法で凹部７に潤滑部材８が配置されてもよい。例えばめっき処理によって凹部７に潤滑部材８が配置されてもよい。
【００３１】
本実施形態においては、凹部７に潤滑部材８を配置する処理によって、図４（Ｂ）に示すように、凹部７及び凹部７の周囲の弾性部材５の表面にも潤滑部材８が配置される。
【００３２】
次に、図４（Ｃ）に潤滑部材８を研磨する処理（研磨処理、ラップ処理）が行われる。研磨処理によって、潤滑部材８の一部が除去される。例えば、潤滑部材８が十分に削れ、弾性部材７が削られることが潤滑部材８よりも抑制される砥粒（研磨装置）を用いて研磨処理が行われてもよい。本実施形態においては、潤滑部材８の第２面９の周囲において弾性部材５の表面が露出するように研磨処理が行われる。また、本実施形態においては、第２面９と第４面１１とが同一平面内に配置されるように、研磨処理が行われる。寸法Ｄが寸法Ｗ２よりも小さくなるように第２面４が形成される。
【００３３】
以上により、ロータ２の第１面４が対向可能な潤滑部材８の第２面９が形成される。第１面４は、第２面９にのみ接触し、第４面１１には接触しない。また、弾性部材５の第３面１０に圧電素子６が接続される。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、弾性部材５に凹部７を形成し、その凹部７の内側に潤滑部材８を配置するようにしたので、例えば駆動装置１の駆動性能にばらつきが生じることを抑制することができる。
【００３５】
すなわち、凹部７を設けずに弾性部材５の上面に潤滑部材８を配置する場合、潤滑部材８の膜厚の調整及び管理が困難な可能性がある。その結果、複数の駆動装置１について潤滑部材８の膜厚にばらつきが生じる可能性がある。また、潤滑部材８の膜厚が目標値よりも薄いと駆動装置１（潤滑部材８）の寿命が短くなり、目標値よりも厚いと駆動装置１の駆動性能が低下する可能性がある。
【００３６】
本実施形態によれば、弾性部材５に凹部７を形成するようにしたので、潤滑部材８の膜厚の調整を精度良く行うことができ、管理を円滑に行うことができる。すなわち、弾性部材５に形成される凹部７の寸法（Ｗ１、Ｗ２、Ｈ）の調整及び管理は、潤滑部材８自体の寸法（膜厚の寸法等）の調整及び管理に比べて容易である。また、凹部７の寸法の計測は、潤滑部材８自体の寸法（膜厚の寸法等）の計測に比べて容易である。したがって、その凹部７に潤滑部材８を配置することにより、目標値との差が小さい膜厚（寸法）を有する潤滑部材８を形成することができる。そのため、駆動装置１の駆動性能にばらつきが生じることを抑制でき、駆動性能の低下を抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、例えば図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）を参照して説明したように、凹部７及び凹部７の周囲の弾性部材５の表面に潤滑部材８を配置した後、研磨装置を用いて、第２面９の周囲において弾性部材５が露出する程度に研磨処理を行うことにより、潤滑部材８の膜厚（寸法Ｈ）を、目標値との差が小さい値にすることができる。研磨装置として、潤滑部材８を削ることができ、弾性部材７が削られることが潤滑部材８よりも抑制されている研磨装置を用いることにより、潤滑部材８の研磨処理において、弾性部材７が研磨装置のストッパーとして機能することができる。そのため、工数の低減及び加工難易度の低減を図りつつ、目標値との差が小さい膜厚を有する潤滑部材８を形成することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００３９】
図５は、本実施形態に係る駆動装置１の一例を示す図である。図５に示すように、凹部７に配置された潤滑部材８の第２面９の周囲に配置される第４面１１が、潤滑部材８の上面を含んでもよい。すなわち、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）等を参照して説明した研磨処理において、第２面９の周囲において弾性部材５の表面が露出しないように研磨処理が行われてもよい。
【００４０】
また、図６に示すように、弾性部材５の上面に対して第２面９及び第４面１１が傾斜してもよい。また、第２面９及び第４面１１が、第１面４に対して傾斜してもよい。すなわち、第１面４と、第２面９及び第４面１１とが、非平行でもよい。
【００４１】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００４２】
図７は、上述の各実施形態で説明した駆動装置１を備えるレンズ鏡筒及びカメラの一例について説明する。本実施形態において、交換レンズは、カメラボディとともにカメラシステムを構成する。交換レンズにおいて、公知のＡＦ（オートフォーカス）制御に応じて合焦動作を行うＡＦモードと、撮影者からの手動入力に応じて合焦動作を行うＭＦ（マニュアルフォーカス）モードとが切り替え可能である。
【００４３】
図７は、駆動装置１を備えたレンズ鏡筒及びカメラの概略構成図である。図７に示すように、カメラ１０１は、撮像素子１０８が内蔵されたカメラボディ１０２と、レンズ１０７を有するレンズ鏡筒１０３とを備えている。
【００４４】
レンズ鏡筒１０３は、カメラボディ１０２に対して着脱可能な交換レンズである。レンズ鏡筒１０３は、レンズ１０７、カム筒１０６、駆動装置１等を備えている。駆動装置１は、カメラ１０１のフォーカス動作時にレンズ１０７を駆動する駆動源として用いられている。
【００４５】
駆動装置１のロータ２から得られた駆動力は、直接、カム筒１０６に伝えられる。レンズ１０７は、カム筒１０６に保持されており、駆動装置１の駆動力により、光軸方向ＡＸに略平行に移動して、焦点調整を行うフォーカスレンズである。
【００４６】
カメラ１０１の使用時には、レンズ鏡筒１０３内に設けられたレンズ群（レンズ１０７を含む）によって、撮像素子１０８の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子１０８によって、結像された被写体像は電気信号に変換され、その信号をＡ／Ｄ変換することによって、画像データが得られる。
【００４７】
以上説明したように、カメラ１０１及びレンズ鏡筒１０３は、上述の駆動装置１を備えている。したがって、駆動性能の低下が抑制され、信頼性の低下が抑制される。
【００４８】
なお、本実施形態では、レンズ鏡筒１０３は、交換レンズである例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒としてもよい。
【００４９】
なお、上述の各実施形態及び変形例は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した各実施例によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５０】
１…駆動装置、２…ロータ、３…ステータ、４…第１面、５…弾性部材、６…圧電素子、７…凹部、８…潤滑部材、９…第２面、１０…第３面、１１…第４面、１０１…カメラ、１０３…レンズ鏡筒、Ｊ…軸。
【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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【図７】
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