(57)【要約】【課題】振動型駆動装置において、駆動停止時に振動体と被駆動体との間に外力によって位置ずれが発生することを抑制する。【解決手段】ロータユニット３とステータユニット２を備え、ステータユニット２が有する振動体ユニット５ａ，５ｂを振動させてロータユニット３を回転させる振動型駆動装置１において、ステータユニット２は、スラスト方向と直交する方向での変位と回転変位とが規制された保持基台１８と、振動体ユニット５ａ，５ｂを保持し、保持基台１８に対する回転変位が規制されると共にスラスト方向と直交するＸ方向で変位が許容された保持部材１６とを有する。ロータユニット３に凹凸部２３ｅを設け、保持部材１６に突起部１６ｅを設ける。振動体ユニット５ａ，５ｂの駆動力により保持部材１６をＸ方向に変位させて凹凸部２３ｅと突起部１６ｅとを係合させてロータユニット３を回転規制状態とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状部を有する固定部材と、
前記円筒形状部に対して回転可能に嵌合される円環形状のロータユニットと、
前記円筒形状部に嵌合され、前記ロータユニットを回転駆動させる円環形状のステータユニットと、を備える振動型駆動装置であって、
前記ステータユニットは、
所定の振動が励振されることによって前記ロータユニットを回転駆動させる複数の振動体と、
前記円筒形状部のスラスト方向と直交する方向での変位が規制されると共に回転変位が規制された円環形状の保持基台と、
前記複数の振動体を保持し、前記保持基台に対する回転変位が規制されると共に前記スラスト方向と直交する一方向での変位が許容された円環形状の保持部材と、を有し、
前記ロータユニットは、第１の規制部を有し、
前記保持部材は、前記保持部材を前記一方向に変位させたときに前記第１の規制部と係合する第２の規制部を有し、
前記第１の規制部と前記第２の規制部とが係合した状態では前記ロータユニットの回転が規制されることを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項２】
前記ロータユニットは、前記保持部材の内周面と対向する外周面を有し、
前記第１の規制部は、前記ロータユニットの前記外周面において周方向に連続的に設けられた凹凸部であり、
前記第２の規制部は、前記保持部材の内周面に設けられ、前記凹凸部と噛み合う１つまたは複数の突起を有する突起部であることを特徴とする請求項１に記載の振動型駆動装置。
【請求項３】
前記ロータユニットは、前記保持部材の内周面と対向する外周面を前記第１の規制部として有し、
前記第２の規制部は、前記保持部材の内周面に設けられた摩擦部材であることを特徴とする請求項１に記載の振動型駆動装置。
【請求項４】
前記摩擦部材は、合成ゴム材料からなることを特徴とする請求項３に記載の振動型駆動装置。
【請求項５】
前記保持部材を前記一方向に変位させる駆動力は、前記複数の振動体に生じさせた駆動力の合力であることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動型駆動装置。
【請求項６】
前記複数の振動体を駆動する駆動回路を有し、
前記駆動回路は、前記複数の振動体のうち一部の振動体を前記ロータユニットを所定の方向に回転させるように駆動し、前記複数の振動体のうち残りの振動体を前記ロータユニットを前記所定の方向と反対の方向に回転させるように駆動することで、前記保持部材を前記一方向に変位させる前記合力を生じさせることを特徴とする請求項５に記載の振動型駆動装置。
【請求項７】
前記複数の振動体を駆動する駆動回路を有し、
前記駆動回路は、前記複数の振動体が少なくとも３つ以上の振動体である場合に、前記３つ以上の振動体のうち１つの振動体の駆動を停止させることを特徴とする請求項６に記載の振動型駆動装置。
【請求項８】
前記保持部材は、複数のガイド軸部を有し、
前記保持基台は、前記複数のガイド軸部のそれぞれが挿入され、前記挿入されたガイド軸部を前記一方向にガイドする複数のガイド穴部を有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
【請求項９】
前記ステータユニットは、前記複数のガイド穴部のうち１つのガイド穴部に挿入されたガイド軸部に当接して前記挿入されたガイド軸部の前記一方向での変位を抑制する板ばねを有し、
前記複数の振動体に生じさせた駆動力の前記合力が前記板ばねのばね力に抗して前記保持部材を前記一方向に移動させることを特徴とする請求項８に記載の振動型駆動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の振動型駆動装置と、
前記振動型駆動装置の前記ロータユニットにより駆動されるレンズと、
前記レンズを通過した光が結像する位置に設けられた撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
固定部材の円筒形状部に回転可能に嵌合されたロータユニットを、前記円筒形状部に嵌合されたステータユニットにより回転駆動する振動型駆動装置の駆動方法であって、
前記ステータユニットが備える複数の振動体に所定の振動を励振することによって、前記振動体を保持する保持部材を前記円筒形状部のスラスト方向と直交する一方向に変位させることによって前記ロータユニットを回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させる遷移ステップを有し、
前記回転可能状態では、前記ロータユニットに設けた第１の規制部と前記ステータユニットに設けた第２の規制部とが係合せず、
前記回転規制状態では、前記ロータユニットに設けた前記第１の規制部と前記ステータユニットに設けた前記第２の規制部とが係合し、且つ、前記保持部材の回転変位が規制されることで前記ロータユニットの回転が規制されることを特徴とする振動型駆動装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型駆動装置及びその駆動方法、並びに振動型駆動装置を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置でのレンズの駆動を行う振動型駆動装置として、複数の振動体の駆動力を合成することにより回転駆動力を発生させるものが知られている。例えば、図１３に示すように、２つの突起部を有する複数の振動体が円環状の基台の表面に周方向に等間隔に取り付けられ、円環状の被駆動体と各振動体の２つの突起部とを加圧接触させた振動型駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１３（ａ）は、従来の振動型駆動装置１´の概略構成を示す斜視図であり、図１３（ｂ）は、振動型駆動装置１´の分解斜視図である。振動型駆動装置１´は、固定部材２８、伝達ユニット４、ロータユニット３´、ステータユニット２´、加圧ばね１９及び加圧調整リング２０を有する。振動型駆動装置１´は、ベース（基部）となる固定部材２８が有する円筒形状部に、円環形状を有するステータユニット２´、ロータユニット３´、伝達ユニット４、加圧ばね１９及び加圧調整リング２０が嵌め込まれることで組み立てられている。
【０００４】
ロータユニット３´は、ロータホルダ２３´と、ロータ２１と、表面に粘着性を有し、ロータホルダ２３´とロータ２１の間に挟持された伝達ゴム２２とで構成されている。ロータユニット３´は、固定部材２８の円筒形状部に対して、回転可能な状態で嵌め込まれている。
【０００５】
伝達ユニット４は、コロリング２４と３個のコロ２５から構成されている。３個のコロ２５の回転軸は、振動型駆動装置１´の中心軸Ｐと直交している。また、３個のコロ２５は、加圧ばね１９及び加圧調整リング２０により、固定部材２８のフランジ部とロータホルダ２３´とでスラスト方向に加圧された状態で保持されている。ロータユニット３´は、３個のコロ２５の回転によって円滑に回転動作を行うことができる。
【０００６】
ステータユニット２´は、３個の振動体ユニット５ａ，５ｂ，５ｃと、振動体ユニット５ａ〜５ｃを保持する保持部材１６´から構成されている。振動体ユニット５ａ〜５ｃは、中心軸Ｐを中心とする円の接線方向に駆動力を発生するように配置されており、振動体ユニット５ａ〜５ｃの合力は、中心軸Ｐ回りの回転駆動力となる。振動体ユニット５ａ〜５ｃは、加圧ばね１９及び加圧調整リング２０により、ロータ２１と加圧接触している。
【０００７】
ステータユニット２´は、中心軸Ｐ方向には変位可能である一方、回転軸Ｐ回りでの変位が規制されるように、固定部材２８の円筒形状部に組み付けられている。これにより、振動体ユニット５ａ〜５ｃによる回転駆動力を受けるロータユニット３´が、固定部材２８に対する回転変位を生じる。
【０００８】
加圧調整リング２０は、固定部材２８の円筒形状部の所定位置に固定されており、これにより、加圧ばね１９は、ステータユニット２´、ロータユニット３´及び伝達ユニット４を固定部材２８のフランジ部に対して加圧することで、各ユニット間の加圧力が保持される。
【０００９】
このような回転駆動型の振動型駆動装置１´の他に、複数の振動体で発生させた並進駆動力と回転駆動力とを組み合わせることで、振動体と被駆動体との相対的な移動を複数の方向で可能とした多自由度型の振動型駆動装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−５３０９号公報
【特許文献２】特開２０１３−９５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した振動型駆動装置１´では、駆動停止時に、振動体であるステータユニット２´と被駆動体であるロータユニット３´との加圧接触によって生じる摩擦力によってステータユニット２´とロータユニット３´との位置関係が保持される。しかし、例えば、駆動停止時の摩擦力を超える外力がステータユニット２´とロータユニット３´に作用した場合に、ステータユニット２´に対するロータユニット３´の位置を保持することができず、ステータユニット２´とロータユニット３´とに位置ずれが生じてしまう。これに対して、特許文献２に開示された多自由度型の駆動装置の構成を適用して位置ずれを解消する方法も考えられるが、構造が複雑になってしまうという問題が生じる。
【００１２】
本発明は、振動型駆動装置において、駆動停止時に振動体と被駆動体との間に外力によって位置ずれが発生することを抑制する技術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】
【００１３】
本発明の一態様は、円筒形状部を有する固定部材と、前記円筒形状部に対して回転可能に嵌合される円環形状のロータユニットと、前記円筒形状部に嵌合され、前記ロータユニットを回転駆動させる円環形状のステータユニットと、を備える振動型駆動装置であって、前記ステータユニットは、所定の振動が励振されることによって前記ロータユニットを回転駆動させる複数の振動体と、前記円筒形状部のスラスト方向と直交する方向での変位が規制されると共に回転変位が規制された円環形状の保持基台と、前記複数の振動体を保持し、前記保持基台に対する回転変位が規制されると共に前記スラスト方向と直交する一方向での変位が許容された円環形状の保持部材と、を有し、前記ロータユニットは、第１の規制部を有し、前記保持部材は、前記保持部材を前記一方向に変位させたときに前記第１の規制部と係合する第２の規制部を有し、前記第１の規制部と前記第２の規制部とが係合した状態では前記ロータユニットの回転が規制されることを特徴とする振動型駆動装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、振動型駆動装置において、駆動停止時に振動体と被駆動体との間に外力による位置ずれの発生を抑制することができ、これにより、安定した動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動型駆動装置の概略構成を示す斜視図及び分解斜視図である。
【図２】図１の振動型駆動装置を構成する保持部材、板ばね及び保持基台の構成を示す平面図である。
【図３】図１の振動型駆動装置においてロータユニットが回転可能状態にあるときの構造を示す断面図である。
【図４】図１の振動型駆動装置においてロータユニットを回転可能状態から回転規制状態へ遷移させるための振動体ユニットの駆動方法を模式的に示す図である。
【図５】図１の振動型駆動装置においてロータユニットが回転規制状態にあるときの構造を示す断面図である。
【図６】図１の振動型駆動装置を駆動する駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図１の振動型駆動装置を備える撮像装置の概略構成を示す上面図とブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る振動型駆動装置においてロータユニットの回転規制状態を実現する構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る振動型駆動装置においてロータユニットが回転可能状態にあるときと回転規制状態にあるときの構造を示す断面図である。
【図１０】図９の振動型駆動装置を駆動する駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る振動型駆動装置においてロータユニットが回転可能状態にあるときと回転規制状態にあるときの構造を示す断面図である。
【図１２】図１１の振動型駆動装置を駆動する駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】従来の振動型駆動装置の概略構成を示す斜視図及び分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る振動型駆動装置１の概略構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、振動型駆動装置１の分解斜視図である。なお、振動型駆動装置１の構成部品であって、図１３を参照して説明した振動型駆動装置１´の構成部品と同じものや機能が同等のものについては、同じ符号を付して説明を行うこととする。
【００１８】
振動型駆動装置１は、固定部材２８、伝達ユニット４、ロータユニット３、ステータユニット２、加圧ばね１９、加圧調整リング２０を備える。振動型駆動装置１でも、固定部材２８が有する円筒形状部に、円環形状を有するステータユニット２、ロータユニット３、伝達ユニット４、加圧ばね１９及び加圧調整リング２０が嵌め込まれることで組み立てられている。なお、振動型駆動装置１を構成する固定部材２８、伝達ユニット４、加圧ばね１９及び加圧調整リング２０は、図１３に示した振動型駆動装置１´を構成するものと同じであるため、ここでの説明を省略する。
【００１９】
ロータユニット３は、ロータホルダ２３と、伝達ゴム２２と、ロータ２１とで構成されている。伝達ゴム２２とロータ２１は、図１３の振動型駆動装置１´を構成するものと同じであるため、ここでの説明を省略する。ロータホルダ２３とロータ２１には、ステンレス等の金属材料や構造用セラミックス材料等が好適に用いられる。ロータ２１は、ロータホルダ２３は、図１３の振動型駆動装置１´を構成するロータホルダ２３´とは構造に相違があり、この相違については後述する。
【００２０】
ステータユニット２は、２個の振動体ユニット５ａ，５ｂと、振動体ユニット５ａ，５ｂを保持する保持部材１６と、板ばね１７と、保持部材１６を保持する保持基台１８とを有する。振動体ユニット５ａ，５ｂは、図１３の振動型駆動装置１´を構成する振動体ユニット５ａ，５ｂと同じである。振動型駆動装置１では、保持部材１６において中心軸Ｐ１（固定部材２８のスラスト方向）と直交する一方の面において、保持部材１６の円周を略２等分する位置に取り付けられている。
【００２１】
振動体ユニット５ａ，５ｂは、図１３の振動型駆動装置１´の場合と同様に、中心軸Ｐ１を中心とする円の接線方向に駆動力を発生し、振動体ユニット５ａ，５ｂの合力は、中心軸Ｐ１回りの回転駆動力となる。振動体ユニット５ａ，５ｂは、加圧ばね１９及び加圧調整リング２０により、ロータ２１と加圧接触している。板ばね１７は、保持部材１６の側面に固定される。
【００２２】
なお、振動体ユニット５ａは、弾性体と、弾性体の第１の面に設けられた２つの突起部と、弾性体における第１の面の反対側の第２の面に接合された圧電素子とを備える振動体を有する。弾性体において２つの突起部を結ぶ方向の各端部からは、弾性体と一体となった腕部が保持部材１６の周方向に沿うように円弧状に延出しており、この腕部が保持部材１６に固定される。弾性体に設けられた突起部の先端は、ロータ２１と加圧接触しており、圧電素子に所定の振動を励振させて、２つの突起部を結ぶ方向にロータ２１を摩擦駆動するための楕円運動を突起部の先端に励振させる。振動体ユニット５ａ，５ｂは同じ構造を有しており、突起部に生じさせた楕円運動により振動体ユニット５ａ，５ｂ（ステータユニット２）とロータ２１（ロータユニット３）との相対的な回転変位を生じさせることができる。
【００２３】
振動型駆動装置１を構成する保持部材１６、板ばね１７及び保持基台１８は、図１３の振動型駆動装置１´を構成する保持部材１６´に代わる部品であり、次に、図２を参照してこれらの構造について説明する。
【００２４】
図２（ａ）は、保持部材１６、板ばね１７及び保持基台１８の構成を示す平面図であり、保持基台１８と保持部材１６の中心位置に中心軸Ｐ１に略一致している状態を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）中の領域Ａの拡大図である。保持基台１８の内周面には回り止め部１８ｆが形成されている。一方、不図示の固定部材２８の円筒形状部には不図示の溝部が形成されている。固定部材２８の溝部と保持基台１８の回り止め部１８ｆとを係合させて、保持基台１８は固定部材２８に対して回転しないように組み付けられる。
【００２５】
保持基台１８における保持部材１６との当接面には、断面が略方形の第１ガイド軸部１８ｂと、２つの第２ガイド軸部１８ｃが設けられている。第１ガイド軸部１８ｂは、振動体ユニット５ａ，５ｂ（図２に不図示）から円周方向に略π／４（９０°）だけ位相のずれた位置に設けられている。２つの第２ガイド軸部１８ｃは、第１ガイド軸部１８ｂと合わせて円周を略３等分する位置に設けられている。
【００２６】
一方、保持部材１６には、第１ガイド軸部１８ｂが挿入され、図中に示すＸ方向（固定部材２８の円筒形状部のスラスト方向（中心軸Ｐ１方向）と直交する一方向）を長辺として第１ガイド軸部１８ｂをＸ方向にガイドする長穴部１６ｂが設けられている。また、保持部材１６には、２つの第２ガイド軸部１８ｃが挿入され、Ｘ方向を長辺として第２ガイド軸部１８ｃをＸ方向にガイドする長穴形状の２つのガイド穴部１６ｃが設けられている。これにより、保持部材１６は、保持基台１８に対して図２（ａ）に示すＸ方向に変位可能となっている。ここで、保持部材１６には、第１ガイド軸部１８ｂと当接してばね力が作用するように、板ばね１７が固定されている。
【００２７】
図２（ｃ）は、保持基台１８に対して保持部材１６が−Ｘ方向（図示のＸ方向の逆方向）へ移動した状態を示す平面図である。保持部材１６には、長穴部１６ｂ付近の内径側に突起部１６ｅ（第２の規制部）が設けられている。図２（ｃ）の状態では、突起部１６ｅは、図２（ａ）での位置から中心軸Ｐ１に近づくように変位している。
【００２８】
なお、図５を参照して後述するように、図２（ｃ）の状態では、突起部１６ｅは、ロータホルダ２３の外周面に設けられた凹凸部２３ｅ（第１の規制部）と噛み合う。ここでは、突起部１６ｅは、１つの突起のみで構成されているが、凹凸部２３ｅと噛み合うことができる限りにおいて複数の突起で構成されていてもよい。
【００２９】
図２（ａ）の状態では、第１ガイド軸部１８ｂは板ばね１７のばね力により長穴部１６ｂに押圧されて付勢されており、そのため、図２（ｃ）の状態となるには、板ばね１７のばね力に抗することが必要となる。つまり、保持部材１６と保持基台１８との間に付勢力を与えることで、意図せずに図２（ａ）の状態から図２（ｃ）の状態に変化することを抑制する構成となっている。なお、図２（ａ）の状態と図２（ｃ）の状態との間の遷移は、振動体ユニット５ａ，５ｂによってステータユニット２にＸ方向の並進力を生じさせることによって意図的に行うことができ、その詳細については後述する。
【００３０】
図３は、ロータユニット３が回転可能な状態（以下「回転可能状態」という）にあるときのステータユニット２の構造を示す断面図であり、中心軸Ｐ１と直交する断面で示されている。振動体ユニット５ａ，５ｂはそれぞれ、Ｘ方向に平行な矢印で示す方向の駆動力Ｆ１，Ｆ２を生じさせ、駆動力Ｆ１，Ｆ２はロータユニット３を構成するロータ２１（図３に不図示）に伝達される。ここで、駆動力Ｆ１，Ｆ２は共に、中心軸Ｐ１回りの接線力であり、且つ、図３では反時計回りの力であるため、駆動力Ｆ１，Ｆ２の合力は反時計回りの回転トルクＦＳ１となる。また、ステータユニット２は、保持基台１８により固定部材２８に対して回転方向での動きが規制されている。よって、ロータ２１がステータユニット２から回転トルクＦＳ１を受けることで、ロータユニット３には中心軸Ｐ１回りの回転変位Ｒ２が生じる。
【００３１】
なお、図３に示すように、ロータホルダ２３の外周面の一部には、周方向に連続的に凹凸部２３ｅ（第１の規制部）が設けられている。凹凸部２３ｅの機能については、図５を参照して後述する。
【００３２】
図４は、振動型駆動装置１においてロータユニット３を回転可能状態から回転動作が規制された状態（以下「回転規制状態」という）へ遷移させるための振動体ユニット５ａ，５ｂの駆動方法（遷移ステップ）を模式的に示す図である。図４は、図３と同様に、中心軸Ｐ１と直交する断面図で示されている。
【００３３】
振動体ユニット５ａ，５ｂのそれぞれに、Ｘ方向に平行な矢印で示す方向の駆動力Ｆ１を生じさせ、駆動力Ｆ１はロータユニット３を構成するロータ２１（図４に不図示）に伝達される。ここで、駆動力Ｆ１は共に中心軸Ｐ１回りの接線力であるが、振動体ユニット５ａの駆動力Ｆ１が反時計回りの力であるのに対して、振動体ユニット５ｃの駆動力Ｆ１は時計回りの力であるため、その合力は、略Ｘ方向への並進力ＦＳ２となる。
【００３４】
ここで、ロータユニット３のＸ方向（ラジアル方向）への変位は、ロータユニット３を構成する部品と固定部材２８の円筒形状部との嵌合により規制されている。一方、保持部材１６は、固定部材２８の円筒形状部との嵌合によりＸ方向での変位が規制されている保持基台１８に対して、−Ｘ方向に変位可能となっている。その結果、並進力ＦＳ２によって、保持部材１６が保持基台１８に対して−Ｘ方向に変位し、これにより、図２（ｃ）に示した状態となる。
【００３５】
図５は、振動型駆動装置１においてロータユニット３が回転規制状態にあるときの構造を示す断面図である。図５は、図３と同様に、中心軸Ｐ１と直交する断面図で示されている。保持部材１６が保持基台１８に対して−Ｘ方向に変位すると、保持部材１６の内周面に設けられた突起部１６ｅと、ロータホルダ２３において突起部１６ｅと対向する面である外周面に設けられた凹凸部２３ｅとが噛み合う。これにより、ロータユニット３は、機械的に中心軸Ｐ１回りの回転変位が規制される。こうしてロータユニット３が回転規制状態にあるときには、ロータユニット３に外部から回転力が加えられても、ロータユニット３は不用意に回転変位を発生することはなく、回転位置を維持することができる。
【００３６】
なお、振動型駆動装置１を図５の回転規制状態から図３の回転可能状態へ戻す際には、図３に示す駆動力Ｆ２（−Ｘ方向の駆動力）を振動体ユニット５ａ，５ｂに同時に生じさせて、図４に示す並進力ＦＳ２の逆向きの力を保持部材１６に作用させればよい。本実施形態では、限定された角度範囲でのロータユニット３の回転駆動を想定しているため、凹凸部２３ｅはロータホルダ２３の全周には形成されていない。これに対して、ロータユニット３を無制限回転させる振動型駆動装置とする場合には、ロータホルダ２３の全周に凹凸部２３ｅを形成すればよい。
【００３７】
図６は、振動型駆動装置１を駆動する駆動制御回路１００の概略構成を示すブロック図である、なお、図６には、ロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させるために必要な構成のみを示しており、駆動制御回路１００は、制御部１０１、パルス発生回路１０２、電源１０３、駆動回路１０４及び正／逆回路１０５を有する。
【００３８】
ロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させるための指令信号が不図示の指令回路から制御部１０１へ送られる。この指令信号を受信した制御部１０１は、パルス発生回路１０２と正／逆回路１０５へ制御信号を発信する。ここで、本実施形態では、振動体ユニット５ａ，５ｂは、駆動信号の周波数に応じて発生力が変化する構造を有している。そのため、パルス発生回路１０２は、ロータユニット３の回転駆動を行うか、ロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させるかに応じて、所定の周波数のパルス信号を生成し、生成したパルス信号を駆動回路１０４へ送る。
【００３９】
駆動回路１０４は、受信したパルス信号に応じて、電源１０３から供給される直流駆動電圧を交流駆動信号に変換する。
【００４０】
駆動回路１０４と振動体ユニット５ａとは直接接続されており、振動体ユニット５ａに対しては、駆動回路１０４で生成された交流駆動信号がそのまま印加される。一方、振動体ユニット５ｂは、正／逆回路１０５を介して駆動回路１０４と接続されている。正／逆回路１０５は、制御部１０１からの制御信号に応じて、振動体ユニット５ｂの駆動力の発生方向を切り替える回路である。正／逆回路１０５の状態が「正」の場合、振動体ユニット５ａ，５ｂは、図３に示したように、ロータユニット３を回転させる駆動力を発生させる。正／逆回路１０５の状態が「逆」である場合、振動体ユニット５ａ，５ｂは、図４に示したように、保持部材１６を保持基台１８に対してＸ方向（又は−Ｘ方向）に移動させる駆動力を発生させる。
【００４１】
こうして、振動型駆動装置１は、簡易な構成の駆動制御回路１００による駆動制御によって、容易にロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させることができる。
【００４２】
上述した振動型駆動装置１は、例えば、撮像装置（光学機器）のレンズ駆動用途や、複写機の感光ドラムの回転駆動用途、やステージの駆動用途等の様々な用途に用いることができる。ここでは、一例として、振動型駆動装置１をレンズ鏡筒に配置されたレンズの駆動に用いた撮像装置（光学機器）について説明する。
【００４３】
図７（ａ）は、撮像装置７００の概略構成を示す上面図である。撮像装置７００は、撮像素子７１０及び電源ボタン７２０を搭載したカメラ本体７３０を備える。また、撮像装置７００は、第１レンズ群（不図示）、第２レンズ群３２０、第３レンズ群（不図示）、第４レンズ群３４０、振動型駆動装置６２０，６４０を備えるレンズ鏡筒７４０を備える。レンズ鏡筒７４０は、交換レンズとしてカメラ本体７３０に対して着脱自在である。
【００４４】
撮像装置７００では、２つの振動型駆動装置６２０，６４０によってそれぞれ、第２レンズ群３２０，第４レンズ群３４０の駆動が行われ、振動型駆動装置６２０，６４０として、図１乃至図６を参照して説明した振動型駆動装置１が用いられる。
【００４５】
図７（ｂ）は、撮像装置７００の概略構造を示すブロック図である。第１レンズ群３１０、第２レンズ群３２０、第３レンズ群３３０、第４レンズ群３４０及び光量調節ユニット３５０が、レンズ鏡筒７４０内部の光軸上の所定位置に配置される。第１レンズ群３１０〜第４レンズ群３４０と光量調節ユニット３５０とを通過した光は、撮像素子７１０に結像する。撮像素子７１０は、光学像を電気信号に変換して出力し、その出力は、カメラ処理回路７５０へ送られる。
【００４６】
カメラ処理回路７５０は、撮像素子７１０からの出力信号に対して増幅やガンマ補正等を施す。カメラ処理回路７５０は、ＡＥゲート７５５を介してＣＰＵ７９０に接続されると共に、ＡＦゲート７６０とＡＦ信号処理回路７６５とを介してＣＰＵ７９０に接続されている。カメラ処理回路７５０において所定の処理が施された映像信号は、ＡＥゲート７５５と、ＡＦゲート７６０及びＡＦ信号処理回路７６５を通じてＣＰＵ７９０へ送られる。なお、ＡＦ信号処理回路７６５は、映像信号の高周波成分を抽出して、オートフォーカス（ＡＦ）のための評価値信号を生成し、生成した評価値をＣＰＵ７９０へ供給する。
【００４７】
ＣＰＵ７９０は、撮像装置７００の全体的な動作を制御する制御回路であり、取得した映像信号から、露出決定やピント合わせのための制御信号を生成する。ＣＰＵ７９０は、決定した露出と適切なフォーカス状態が得られるように、振動型駆動装置６２０，６４０及びメータ６３０の駆動を制御することによって、第２レンズ群３２０、第４レンズ群３４０及び光量調節ユニット３５０の光軸方向位置を調整する。ＣＰＵ７９０による制御下において、振動型駆動装置６２０は第２レンズ群３２０を光軸方向に移動させ、振動型駆動装置６４０は第４レンズ群３４０を光軸方向に移動させ、光量調節ユニット３５０はメータ６３０により駆動制御される。
【００４８】
振動型駆動装置６２０により駆動される第２レンズ群３２０の光軸方向位置は第１リニアエンコーダ７７０により検出され、検出結果がＣＰＵ７９０に通知されることで、振動型駆動装置６２０の駆動にフィードバックされる。同様に、振動型駆動装置６４０により駆動される第４レンズ群３４０の光軸方向位置は第２リニアエンコーダ７７５により検出され、検出結果がＣＰＵ７９０に通知されることで、振動型駆動装置６４０の駆動にフィードバックされる。光量調節ユニット３５０の光軸方向位置は、絞りエンコーダ７８０により検出され、検出結果がＣＰＵ７９０へ通知されることで、メータ６３０の駆動にフィードバックされる。
【００４９】
撮像装置７００では、不使用時（電源オフ時）やレンズ群の光軸方向での位置を固定したいときに、振動型駆動装置６２０，６４０を、図５を参照して説明した回転規制状態とする。これにより、レンズ鏡筒７４０或いはカメラ本体７３０に外力が作用した場合でも、レンズ群に位置ずれが生じることを抑制することができる。なお、振動型駆動装置１は、撮像装置において、レンズ群を光軸方向で駆動する用途に限定されず、像ぶれを補正するために像ぶれ補正レンズ或いは撮像素子を光軸と直交する方向で駆動する用途等にも用いることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、振動型駆動装置１において、保持部材１６に設けられた突起部１６ｅとロータホルダ２３に設けられた凹凸部２３ｅとを噛み合わせることでロータユニット３の回転規制状態を実現した。第２実施形態では、ロータユニット３の回転規制状態を実現する別の構成について説明する。
【００５１】
図８は、ロータユニット３の回転規制状態を実現する別の構成を示す断面図である。図８は、図３乃至図５と同様に、中心軸Ｐ１と直交する断面図で示されている。保持部材１６の内周側には、例えば、合成ゴム材料等からなる摩擦部材２９が配置されている。ロータホルダとしては、第１実施形態で説明した凹凸部２３ｅを備えたものを用いる必要はなく、図１３を参照して説明したロータホルダ２３´を用いることができる。
【００５２】
図２乃至図５を参照して説明したように、保持基台１８に対して保持部材１６を−Ｘ方向へ移動させると、摩擦部材２９がロータホルダ２３´の外周面に加圧接触して摩擦保持力が生じることで、ロータユニット３を回転規制状態とすることができる。
【００５３】
＜第３実施形態＞
図９（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る振動型駆動装置１Ａにおいてロータユニット３が回転可能状態にあるときの構造を示しており、図９（ｂ）は、振動型駆動装置１Ａにおいてロータユニット３が回転規制状態にあるときの構造を示している。
【００５４】
なお、振動型駆動装置１Ａにおいて、第１実施形態で説明した振動型駆動装置１と共通する構成については説明を省略する。また、振動型駆動装置１Ａの構成部品であって、第１実施形態に係る振動型駆動装置１の構成部品と同じものや機能が同等のものについては、同じ符号を付して説明を行うこととする。
【００５５】
保持部材１６には、円周方向を略３等分する位置に３個の振動体ユニット５ａ，５ｂ，５ｃが配置されている。第１実施形態に係る振動型駆動装置１では、保持部材１６を保持基台１８に対してＸ方向に変位可能として説明したが、ここでは、保持部材１６は、保持基台１８に対してＸ方向と直交する図９（ａ），（ｂ）中に示すＹ方向に変位可能となっている。但し、振動型駆動装置１Ａにおいて保持部材１６を保持基台１８に対して変位可能とする構成は、振動型駆動装置１において保持部材１６を保持基台１８に対して変位可能とする構成と同じであり、ここでの説明を省略する。
【００５６】
ロータユニット３の回転動作は、第１実施形態と同様に、中心軸Ｐ１を中心として同一の回転方向となるように３個の振動体ユニット５ａ〜５ｃに駆動力を発生させることで行われる。図９（ａ）に示すように、ロータユニット３が回転可能状態にあるときには、保持部材１６の突起部１６ｅとロータホルダ２３の外周面に設けられた凹凸部２３ｅとは噛み合っていない。
【００５７】
ロータユニット３を回転可能状態から回転規制状態へ遷移させる際には、振動体ユニット５ｃを停止状態とする。また、振動体ユニット５ａに、図９（ａ）に示す駆動力Ｆ４を発生させると同時に、振動体ユニット５ｂに図９（ａ）に示す駆動力Ｆ５を発生させる。ここで、振動体ユニット５ａ，５ｂは、中心軸Ｐ１を通り、且つ、Ｙ方向と平行な軸について対称となる位置に配置されている。そのため、駆動力Ｆ４，Ｆ５も、中心軸Ｐ１を通り、且つ、Ｙ方向と平行な軸について対称な方向を向くため、駆動力Ｆ４，Ｆ５の合力ＦＳ３は−Ｙ方向に向かう力となる。
【００５８】
第１実施形態と同様に、ラジアル方向への変位が規制されたロータ２１に対して合力ＦＳ３が作用すると、ラジアル方向への変位が許容されている保持部材１６は、ラジアル方向への変位が規制された保持基台１８に対してＹ方向に変位する。こうして、保持部材１６の突起部１６ｅとロータホルダ２３の外周面に設けられた凹凸部２３ｅとが噛み合って、図９（ｂ）に示すように、ロータユニット３は回転規制状態となる。
【００５９】
なお、ロータユニット３を回転規制状態から回転可能状態へ遷移させるためには、駆動力Ｆ４，Ｆ５のそれぞれと逆方向の駆動力を生じさせて、合力ＦＳ３と逆方向の合力を生じさせればよい。
【００６０】
図１０は、振動型駆動装置１Ａを駆動する駆動制御回路１００Ａの概略構成を示すブロック図である。なお、図１０には、ロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させるために必要な構成のみを示している。駆動制御回路１００Ａは、制御部１０１、パルス発生回路１０２、電源１０３、駆動回路１０４、正／逆回路１０５及びオン／オフ回路１０８を有する。
【００６１】
駆動制御回路１００Ａを構成する制御部１０１、パルス発生回路１０２、電源１０３、駆動回路１０４及び正／逆回路１０５はそれぞれ、図６を参照して説明した駆動制御回路１００を構成するものと同じであるため、説明を省略する。また、振動型駆動装置１Ａにおける振動体ユニット５ａ，５ｂの駆動方法も、第１実施形態で説明した振動型駆動装置１における振動体ユニット５ａ，５ｂの駆動方法と同じであるため、説明を省略する。
【００６２】
オン／オフ回路１０８は、制御部１０１からの制御信号に従い、駆動回路１０４から受信した駆動信号の振動体ユニット５ｃへ供給のオン／オフ、つまり、振動体ユニット５ｃの駆動のオン／オフを切り替える。オン／オフ回路１０８は、ロータユニット３を回転駆動させる際にはオン状態とされ、ロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させる際にはオフ状態とされる。
【００６３】
こうして、振動型駆動装置１Ａは、簡易な構成の駆動制御回路１００Ａによる駆動制御によって、容易にロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させることができる。
【００６４】
＜第４実施形態＞
図１１（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る振動型駆動装置１Ｂにおいてロータユニット３が回転可能状態にあるときの構造を示しており、図１１（ｂ）は、振動型駆動装置１Ｂにおいてロータユニット３が回転規制状態にあるときの構造を示している。
【００６５】
なお、振動型駆動装置１Ｂにおいて、第３実施形態で説明した振動型駆動装置１Ａと共通する構成については説明を省略する。また、振動型駆動装置１Ｂの構成部品であって、第１実施形態に係る振動型駆動装置１の構成部品と同じものや機能が同等のものについては、同じ符号を付して説明を行うこととする。
【００６６】
振動型駆動装置１Ｂでは、保持部材１６は、第１実施形態に係る振動型駆動装置１と同様に、Ｘ方向で変位が可能となるように保持基台１８に組み付けられている。ロータユニット３の回転動作は、第３実施形態と同様に、中心軸Ｐ１を中心として同一の回転方向となるように３個の振動体ユニット５ａ〜５ｃに駆動力を発生させることで行われる。図１１（ａ）に示すように、ロータユニット３が回転可能状態にあるときには、保持部材１６の突起部１６ｅとロータホルダ２３の外周面に設けられた凹凸部２３ｅとは噛み合っていない。
【００６７】
ロータユニット３を回転可能状態から回転規制状態へ遷移させる際には、図１１（ａ）に示すように、振動体ユニット５ａ，５ｂにはそれぞれ、ロータユニット３を同じ方向（ここでは、反時計回り）に回転させるための駆動力Ｆ６，Ｆ７を発生させる。一方、振動体ユニット５ｃには、振動体ユニット５ａ，５ｂがロータユニット３を回転させる方向とは逆の方向（ここでは、時計回り）に回転させる駆動力Ｆ８を発生させる。こうして、駆動力Ｆ６〜Ｆ８の合力ＦＳ４は、略Ｘ方向に向かう力となる。
【００６８】
第１実施形態と同様に、ラジアル方向への変位が規制されたロータ２１に対して合力ＦＳ４が作用すると、ラジアル方向への変位が許容されている保持部材１６は、ラジアル方向への変位が規制された保持基台１８に対して−Ｘ方向に変位する。こうして、保持部材１６の突起部１６ｅとロータホルダ２３の外周面に設けられた凹凸部２３ｅとが噛み合って、図１１（ｂ）に示すように、ロータユニット３は回転規制状態となる。
【００６９】
なお、ロータユニット３を回転規制状態から回転可能状態へ遷移させるためには、駆動力Ｆ６〜Ｆ８のそれぞれと逆方向の駆動力を生じさせて、合力ＦＳ４と逆方向の合力を生じさせればよい。
【００７０】
図１２は、振動型駆動装置１Ｂを駆動する駆動制御回路１００Ｂの概略構成を示すブロック図である。なお、図１２には、ロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させるために必要な構成のみを示している。駆動制御回路１００Ｂは、制御部１０１、パルス発生回路１０２、電源１０３、駆動回路１０４及び正／逆回路１０５を有する。
【００７１】
駆動制御回路１００Ｂを構成する制御部１０１、パルス発生回路１０２、電源１０３及び駆動回路１０４はそれぞれ、図６を参照して説明した駆動制御回路１００を構成するものと同じであるため、説明を省略する。
【００７２】
振動型駆動装置１Ｂにおける振動体ユニット５ａ，５ｂの駆動方法は、第１実施形態で説明した振動型駆動装置１における振動体ユニット５ａの駆動方法と同じである。つまり、振動型駆動装置１Ｂでは、振動体ユニット５ａ，５ｂは常にロータユニット３を同方向に回転させるための駆動力を発生させる。そのため、駆動制御回路１００Ｂでは、振動体ユニット５ａ，５ｂは駆動回路１０４に直接接続されている。
【００７３】
一方、ロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させる際には、振動体ユニット５ａ，５ｂがロータユニット３を回転させる方向とは逆の方向に回転させる駆動力を振動体ユニット５ｃに発生させる。そのため、駆動制御回路１００Ｂでは、振動体ユニット５ｃは、正／逆回路１０５を介して駆動回路１０４に接続されている。
【００７４】
駆動制御回路１００Ｂが有する正／逆回路１０５の機能は、第１実施形態で説明した駆動制御回路１００が有する正／逆回路１０５と同じである。よって、正／逆回路１０５の状態が「正」の場合、振動体ユニット５ｃには、振動体ユニット５ａ，５ｂがロータユニット３を回転させる方向と同じ方向に回転させる駆動力が生じる。一方、正／逆回路１０５の状態が「逆」である場合、振動体ユニット５ｃには、振動体ユニット５ａ，５ｂがロータユニット３を回転させる方向と逆の方向に回転させる駆動力が生じる。
【００７５】
こうして、振動型駆動装置１Ｂは、簡易な構成の駆動制御回路１００Ｂによる駆動制御によって、容易にロータユニット３を回転可能状態と回転規制状態との間で遷移させることができる。
【００７６】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【００７７】
例えば、第１実施形態に係る振動型駆動装置１は、２個の振動体ユニット５ａ，５ｂを備える構成としたが、図４を参照して説明した並進力ＦＳ２を発生させることができる構成であれば、４個又は８個等の偶数個の振動体ユニットを備える構成としてもよい。例えば、４個の振動体ユニットを用いる場合に、各振動体ユニットで発生可能な駆動力の方向がＸ方向となっていなくとも、各振動体ユニットで発生させた駆動力の合力のＸ方向の力となるように、各振動体ユニットを配置すればよい。或いは、４個の振動体ユニットを、２つの振動体ユニットで発生可能な駆動力の方向がＸ方向となり、２つ振動体ユニットで発生可能な駆動力の方向がＹ方向（Ｘ方向及び中心軸Ｐ１と直交する方向）となるように配置する。この場合、Ｙ方向に駆動力を生じる振動体ユニットの駆動を停止させて、Ｘ方向に駆動力を生じる振動体ユニットの駆動によって、図４を参照して説明した並進力ＦＳ２を発生させてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１    振動型駆動装置
２    ステータユニット
３    ロータユニット
４    伝達ユニット
５ａ，５ｂ，５ｃ    振動体ユニット
１６    保持部材
１７    板ばね
１８    保持基台
１９    加圧ばね
２０    加圧調整リング
２１    ロータ
２３    ロータホルダ
２８    固定部材
２９    摩擦部材
１００，１００Ａ，１００Ｂ    駆動制御回路
７００    撮像装置
【図１】
2016144264.tif 000003
【図２】
2016144264.tif 000004
【図３】
2016144264.tif 000005
【図４】
2016144264.tif 000006
【図５】
2016144264.tif 000007
【図６】
2016144264.tif 000008
【図７】
2016144264.tif 000009
【図８】
2016144264.tif 000010
【図９】
2016144264.tif 000011
【図１０】
2016144264.tif 000012
【図１１】
2016144264.tif 000013
【図１２】
2016144264.tif 000014
【図１３】
2016144264.tif 000015