超聲波馬達和包括該超聲波馬達的鏡頭設備制造技術

超聲波馬達和包括該超聲波馬達的鏡頭設備。提供一種超聲波馬達，該超聲波馬達包括：振動器，其包括壓電元件和待與待驅動的構件接觸的接觸表面，振動器通過壓電元件激發的超聲波振動來驅動待驅動的構件；保持部，其被構造成保持振動器；加壓單元，其被構造成對保持部施加朝向待驅動的構件方向的力，以將接觸表面壓靠待驅動的構件；以及固定單元，其被構造成支撐加壓單元，其中，保持部在接觸表面的待驅動的構件的驅動方向上的兩側保持振動器。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種超聲波馬達,其通過在受壓振動器(impressed vibrator)上產生橢圓振動來驅動待驅動的構件，本專利技術還涉及一種使用該超聲波馬達的鏡頭設備。
技術介紹
通過利用其靜音操作、從低速到高速的驅動能力以及高扭矩輸出，超聲波馬達已被常規地用作用于驅動例如鏡頭機構或相機的驅動源。例如，在日本特開2006-158052號公報中公開的超聲波馬達包括待驅動的具有轉動軸線的環形構件以及多個振動器。每個振動器相對于待驅動的構件處于所謂的加壓接觸狀態，即，振動器在被壓靠待驅動的構件的狀態下與該待驅動的構件接觸。這些振動器以預定的間隔配置在待驅動的環形構件上。當 在加壓接觸狀態下的振動器上激發超聲波振動時，在振動器上的與待驅動的構件接觸的部位處產生橢圓運動，從而待驅動的構件被驅動以圍繞待驅動的構件的轉動軸線轉動。振動器相對于待驅動的構件的加壓接觸狀態通過使用板簧對振動器的與設置在振動器中央附近的振動節點對應的部分施力而獲得。板簧的壓力通過設置在板簧的固定部分附近的螺釘和調節墊圈來調節。但是，在日本特開2006-158052號公報中公開的超聲波馬達中，為了防止在振動器上激發的超聲波振動被干擾，振動節點需要設置在振動器被壓的部位。另外，為了在振動器和待驅動的構件之間的接觸表面處獲得適當的加壓接觸狀態，必須在接觸表面的中央處將振動器壓靠待驅動的構件，因此需要將振動節點設置在接觸表面的中央(振動器被壓處)附近，從而導致振動設計的自由度受到限制的問題。
技術實現思路
考慮到上述情形而做出了本專利技術，在通過振動器上產生的橢圓振動來驅動待驅動的構件的超聲波馬達中，在確保振動器與待驅動的構件之間的接觸表面處的適當的加壓接觸狀態的同時，振動設計自由度得到改進。根據本專利技術，提供一種超聲波馬達，其包括振動器，其包括壓電元件和待與待驅動的構件接觸的接觸表面，所述振動器通過所述壓電元件激發的超聲波振動來驅動所述待驅動的構件；保持部，其被構造成保持所述振動器；加壓單元，其被構造成對所述保持部施加朝向所述待驅動的構件方向的力，以將所述接觸表面壓靠所述待驅動的構件；以及固定單元，其被構造成支撐所述加壓單元，其中，所述保持部在所述接觸表面的所述待驅動的構件的驅動方向上的兩側保持所述振動器。根據本專利技術，還提出了一種鏡頭設備，其包括如上所述的超聲波馬達。從以下參照附圖對示例性實施方式的描述，將使本專利技術的其他特征變得明顯。附圖說明圖I是根據本專利技術的第一實施方式的超聲波馬達的分解立體圖。圖2為用于示出圖I中示出的構件的組裝狀態的立體圖。圖3為用于示出振動器和小基座的接合狀態的放大立體圖。圖4A為用于示出根據第一實施方式的構件的組裝狀態的放大截面圖。圖4B為用于示出根據第一實施方式的構件的組裝狀態的放大截面圖。圖4C為圖4B中示出的部位A的細節放大圖，用于示出彈性構件的壓力的分向量。圖5為用于示出轉子和環形基座各自傾斜的狀態的放大截面圖。 圖6A為用于示出根據本專利技術的第二實施方式的構件的組裝狀態的放大截面圖。圖6B為用于示出根據第二實施方式的構件的組裝狀態的放大截面圖。具體實施例方式將根據附圖詳細描述本專利技術的優選實施方式。(第一實施方式)以下參照附圖對本專利技術的示例性實施方式予以描述。盡管形成一個單元以作為驅動數字式相機的鏡筒或類似物用的致動器的、轉動驅動類型的馬達被描述為根據本實施方式的超聲波馬達的示例，但是超聲波馬達的應用并不限于此。圖I為根據本專利技術的第一實施方式的超聲波馬達的分解立體圖。在附圖中，相同的構件用相同的參考標記來表示。如圖I中所示，根據第一實施方式的超聲波馬達包括轉子101、振動板102、壓電元件103、小基座104、環形基座105、加壓構件106和板簧107。轉子101為待驅動的構件，轉子101包括接觸表面101a，接下來要描述的振動器109通過壓力與該接觸表面IOla發生加壓接觸。振動板102為在涉及壓力的加壓接觸狀態下與接觸表面IOla接觸的構件。壓電元件103通過粘合劑或類似物緊密粘合至振動板102。在壓電元件103緊密粘合至振動板102的狀態下向壓電元件103施加電壓時，能夠產生橢圓運動。振動板102和壓電元件103構成振動器109。在這個實施方式中，振動器109設置在三個位置處，由此驅動轉子101轉動。小基座104為用于保持振動器109的保持構件。環形基座105為用于保持小基座104、加壓構件106以及板簧107的固定構件。加壓構件106裝配在環形基座105的通孔部105b內，并且加壓構件106被保持為僅能沿垂直于轉子101的接觸表面IOla的方向移動，因此通過來自接下來要描述的板簧107的壓力、經由小基座104使振動器109與轉子101發生加壓接觸。板簧107用作彈性構件，其在兩端部通過螺釘108固定于環形基座105，并且通過板簧的壓力使得振動器與待驅動的構件發生加壓接觸。加壓構件106和板簧107構成了本專利技術的加壓單元。如上所述，以上構件被組裝成一個單元以作為超聲波馬達。圖2為用于示出圖I中所示的構件的組裝狀態的立體圖。在圖2中，振動器109周圍的構造在三個位置都相同，因此，為了簡化附圖，僅在附圖的前側標注了參考標記。如圖2所示，在環形基座105的三個位置中的每一個位置，通過由兩個螺釘108固定的板簧107經由加壓構件106和小基座104向振動器109施加壓力，由此，振動器109和轉子101的接觸表面IOla彼此發生加壓接觸。當將超聲波馬達實際安裝在鏡筒或類似物上時，轉子101聯接至調焦機構或變焦機構以用于驅動。下文中，描述超聲波馬達的結構化構件的細節。圖3為用于示出從轉子101側觀察到的、圖I和圖2中示出的振動板102和小基座104的接合狀態的放大立體圖。如圖3所示，兩個突起部102b在振動板102的中央形成于板部102a。這兩個突起部102b的上端面，即抵接于轉子101的接觸表面IOla的表面，形成在相同的平面上，并且為了獲得與上述接觸表面的適當的抵接狀態，上端面在制造過程中通過拋光或類似的手段被處理為平滑的表面。另一方面，壓電元件103利用粘合劑或類似物緊密粘合至圖3中示出的板部102a的背面側(與形成兩個突起部102b的表面相反的表面側)。將壓電元件103緊密粘合至板部102a的背面側的方法不受限制，只要兩個部件彼此緊密粘合即可。壓電元件103包括被層疊并一體化的多個壓電元件膜。將期望的交流(AC)電壓施加至通過層疊多個壓電元件膜所形成的壓電元件103會引起振動，因此在壓電元件103緊密粘合到的振動板102上激發兩個振動模式。在這時，通過設定兩個振動模式的振動相位來獲得期望的相位差，在突起部102b上產生如圖3所示的箭頭表示的橢圓運動。橢圓運動在如圖I和圖2所示的三個位置處產生于振動器109，并且該橢圓運動傳遞到轉子101的接觸表面101a，從而轉子101能夠被驅動轉動。壓電元件的上述層疊結構和上述振動模式的細節與日本特開2004-304887號公報中描述的內容基本相同。日本特開2004-304887號公報的全部內容通過引用被包含于·此，如同在此呈現了其全部內容。在振動板102的兩端形成用來接合至形成在小基座104的兩側的較高上表面部104a的兩個接合部102c。盡管振動板102在接合部102c處本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲波馬達，其包括：振動器，其包括壓電元件和待與待驅動的構件接觸的接觸表面，所述振動器通過所述壓電元件激發的超聲波振動來驅動所述待驅動的構件；保持部，其被構造成保持所述振動器；加壓單元，其被構造成對所述保持部施加朝向所述待驅動的構件方向的力，以將所述接觸表面壓靠所述待驅動的構件；以及固定單元，其被構造成支撐所述加壓單元，其中，所述保持部在所述接觸表面的所述待驅動的構件的驅動方向上的兩側保持所述振動器。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：追川真，山崎亮，
申請(專利權)人：佳能株式會社，
類型：發明
國別省市：