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振動波線性電動機的製作方法

2023-04-26 23:29:01

專利名稱:振動波線性電動機的製作方法
技術領域:
本發明涉及使用了振子的振動波線性電動機,特別是涉及一種可用簡單的結構實現小型化的振動波線性電動機。
背景技術:
近年來,作為取代電磁型電動機的新型電動機,超聲波電動機(振動波電動機)受到人們的關注。該超聲波電動機與以前的電磁型電動機相比,有下述優點a、無齒輪,故得到低速高推力。b、保持力大。c、行程長且解析度高。d、富於安靜穩定性。e不產生磁噪聲,也不受噪聲的影響等。
作為具有這些優點的以往的超聲波電動機,有本申請人提出的使用了超聲波振子的一個基本形式的線性超聲波電動機(例如,參照日本國特開平07-163162號公報的第 段~第 段、圖7和圖18)。
此外,提出了利用上述優點而使用超聲波電動機作為照相機的鏡框的進退移動用的驅動源,以便利用一體地設置在透鏡保持部件即鏡框上的振子,使鏡框相對固定軸前進後退(例如,參照日本國特開平08-179184號公報的「摘要」、圖1)。
此外,也提出了使用了超聲波電動機的卡片搬送裝置。該超聲波電動機具有進行多模振動的環狀的振動板和形成了導引該振動板的槽的一對導軌。然後,在一側導軌上配置可動軌,將該可動軌壓接在振動板上。這樣,通過使振動板振動,該振動板就沿著導軌直線移動(例如,參照日本國特開平04-069072號公報的第3頁左欄第20行~第4頁左欄第13行、圖1和圖3)。
此外,也提出了使用壓接輥壓接振動體和作為被驅動部的軸後、,通過使振動體進行超聲波振動,使軸直線地移動的線性超聲波電動機。然後,在振動體與軸部的壓接部,使振動體的截面形狀呈V字形或圓弧狀(例如,參照日本國特開平09-149664號公報的摘要、圖1)。

發明內容
本發明的振動波線性電動機的結構,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,配置成可向該第一抵接部件移動;彈性機構,向上述第一抵接部件彈壓該第二抵接部件;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一及第二驅動接觸部,在該振子的與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸,並在上述相對移動方向上按規定間隔設置;以及第三驅動接觸部,在上述振子的與上述第二抵接部件對置的一側應與該第二抵接部件接觸,並設置在與上述第一和第二驅動接觸部之間相對應的位置上。


圖1A是表示搭載了本發明的振動波線性電動機的透鏡裝置的外觀立體圖,圖1B是表示從圖1A的箭頭a方向看圖1A中示出的透鏡裝置的A-A』向剖面的透鏡裝置各部分的概略結構的圖。
圖2是從上方看透鏡裝置的分解立體圖。
圖3是將透鏡裝置上下倒轉後從下方看的分解立體圖。
圖4A是一個實施方式中的振動波線性電動機的分解立體圖,圖4B是表示其組裝好後的狀態的立體圖。
圖5A是振動波線性電動機的振子的正視圖,圖5B是其側視圖,圖5C是表示圖5A、圖5B中示出的振子的壓電片和電極配置的圖,圖5D~5F是表示振子的其他結構例的圖。
圖6是示出驅動控制振動波線性電動機的驅動電路的圖。
圖7A、7B是模式地說明振動波線性電動機的振子主體的超聲波橢圓振動的立體圖。
圖8A、8B是模式地示出施加了相位僅相差π/2的160kHz左右的交流電壓時的振子的驅動接觸部的橢圓振動的圖。
圖9A、9B、9C是說明振子主體沿著兩根導向軸在其兩端部間自行地進退移動時的振動波線性電動機全體動作的圖。
圖10A是說明連結振動波線性電動機和第三移動鏡框的連結方法的立體圖,圖10B是僅取其連結部進行表示的放大立體圖,圖10C是表示檢測第三移動鏡框的移動量的磁傳感器單元的放大圖。
圖11A是沿箭頭c方向看圖9B時的圖,圖11B是圖9B的A-A』向剖面圖。
圖12是將磁傳感器單元的詳細結構同組裝了磁傳感器單元的振動波線性電動機與第三移動鏡框共同表示的局部分解立體圖。
圖13是表示振動波線性電動機和配置在其振子的外部電極與驅動電路間的撓性基板的立體圖。
圖14A、14B是表示驅動接觸部與導向軸的結合的基本形式的圖,圖14A是圖13的C-C』向剖面圖,圖14B是圖14A的D-D』向剖面圖。
圖15A是再次表示驅動接觸部與導向軸的接觸結合的基本形式的圖,圖15B~15E是分別表示其變形例的圖(其一)。
圖16A是再次表示驅動接觸部與導向軸的接觸結合的基本形式的圖,圖16B~16F是分別示出其變形例的圖(其二)。
圖17A~17D是說明即使驅動接觸部的一部分從導向軸離開、對驅動也不產生根本問題的圖。
圖18A、18B是說明驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態、和與振子、驅動接觸部和導向軸的配置結構中的振子移動特性的圖(其一)。
圖19A、19B是說明驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態、和與振子、驅動接觸部和導向軸的配置結構中的振子移動特性的圖(其二)。
圖20A、20B是說明驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態、和與振子、驅動接觸部和導向軸的配置結構中的振子移動特性的圖(其三)。
圖21A、21B是說明驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態、和與振子、驅動接觸部和導向軸的配置結構中的振子移動特性的圖(其四)。
圖22A、22B是說明驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態、和與振子、驅動接觸部和導向軸的配置結構中的振子移動特性的圖(其五)。
圖23A、23B是說明驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態、和與振子、驅動接觸部和導向軸的配置結構中的振子移動特性的圖(其六)。
具體實施例方式
第一實施例以下,參照

本發明的實施方式。
搭載振動波線性電動機的透鏡裝置
圖1A是表示搭載了本發明的振動波線性電動機的透鏡裝置的外觀立體圖,圖1B是從圖1A的箭頭a方向看圖1A中示出的透鏡裝置的沿A-A』的剖面的圖,示出了透鏡裝置各部的概略結構。
再有,圖1A共同示出了與透鏡裝置1共同地組裝在例如照相機等主體裝置的殼內的電路板2的一部分,所述電路板2具有控制該透鏡裝置1的各部分的驅動的控制電路。
圖1A示出的透鏡裝置1中,特別是利用與透鏡L1一體的稜鏡,使從未圖示的主體裝置的殼的攝影透鏡窗沿著攝影光軸O1(圖中在垂直方向中示出)射入到透鏡L1的來自被攝體的光束,反射成向與水平方向大致垂直的方向彎折。該透鏡裝置1將上述入射光束沿著上述彎折後的圖1B中示出的第二光軸O2導向到配置在透鏡裝置1端部(圖中斜右上方向端部)的、例如由CCD等構成的攝像元件14中,生成攝像圖像。
如圖1B所示,在透鏡裝置1的內部沿著向上述水平方向彎折的第二光軸O2具有多個透鏡,包括第一固定透鏡部8,由透鏡L1和透鏡L2構成;第一移動透鏡部9,由透鏡L3和透鏡L4構成;第二移動透鏡部11,由透鏡L5、透鏡L6和透鏡L7構成;第三移動透鏡部12,由透鏡L8構成;第二固定透鏡部13,由透鏡L9構成。並且,在這些透鏡組的終端配置著攝像元件14。
上述第一固定透鏡部8的透鏡L1與稜鏡一體化,並與透鏡L2共同被保持在第一固定鏡框部15上,固定在透鏡裝置1內,該稜鏡使從上述攝影透鏡窗沿著攝影光軸O1射入的來自被攝體的光束向大致彎折90°的水平方向反射後、沿著第二光軸O2變更光束行進路線。此外,上述第二固定透鏡部13被保持在第二固定鏡框部16中,固定在透鏡裝置1內。
在用垂直於第二光軸O2的面切割後的剖面大致成L形的後述的金屬框架的縱長方向的端部,通過樹脂成形一體地形成上述第一固定鏡框部15和第二固定鏡框部16。
在這些第一固定鏡框部15和第二固定鏡框部16之間,配置著保持上述第一移動透鏡部9的第一移動鏡框17、保持第二移動透鏡部11的第二移動鏡框18、保持第三移動透鏡部12的第三移動鏡框19。
上述第一移動鏡框17、第二移動鏡框18和第三移動鏡框19,沿著由上述透鏡L1(以下稱作稜鏡L1)大致垂直彎折的第二光軸O2,分別獨立且可移動地保持著上述第一移動透鏡部9、第二移動透鏡部11和第三移動透鏡部12。
為了使沿著該透鏡裝置1的光學系統的第二光軸O2射入的被攝體的光束的焦點距離變化,設置了上述第一移動透鏡部9和第二移動透鏡部11。換言之,為了調節透鏡系統的變焦比(ズ一ム比),設置了保持這些第一移動透鏡部9和第二移動透鏡部11的第一移動鏡框17和第二移動鏡框18。
此外,為了調節上述光束在攝像元件14上成像的焦點,設置著第三移動透鏡部12。換言之,保持該第三移動透鏡部12的第三移動鏡框19,作為可在該第二光軸O2方向上自由移動的對焦用的鏡框設置。
此外,上述第一移動透鏡部9和第二移動透鏡部11之間的21表示光圈的位置。
此外,在該透鏡單元中,為了使上下的厚度(對於攝影用的透鏡單元,實際上是深度方向的厚度)極薄,切開分別保持包含直徑較大的透鏡L2、L5、L8的第一固定透鏡部8、第二移動透鏡部11、第三移動透鏡部12的第一固定鏡框部15、第二移動鏡框部18、第三移動鏡框19的框壁的、相對於第二光軸O2的上下方向的一方的一部分或全部(圖1B所示例子中,與下方的透鏡下端部相對應的部分),形成缺口部15-1、18-1、19-1。
然後,該切出缺口後缺少框壁的部分強度變弱,關於該部分鏡框的不象第一固定鏡框15這樣的特別具有其他加強部分的第二、第三移動鏡框18、19,在夾著第二光軸O2與上述缺口部對置的一側、即上側的框壁上,設置著向外部突出的後述的凸部。圖中,第二、第三移動鏡框18、19的上側框壁看起來稍厚,是因為示出上述凸部的截面。
此外,關於第三移動鏡框19,由於整體左右薄且弱,故恐怕只靠上述凸部的加強不充分,因此,設置了突出部19-2,使得從形成在缺口部19-1相反側上的透鏡殼身部,向成為透鏡L8的有效光線範圍外的左側的周圍彎入,所述缺口部19-1形成在透鏡L8的下部側。
圖2是從上方看上述透鏡裝置1的分解立體圖。
圖3是使上述透鏡裝置1上下反轉後從下方看的分解立體圖。再有,在上述圖2和圖3中,對與圖1A、1B的結構相同的結構部分附加與圖1A、1B相同的標記。
如上述圖2和圖3所示,透鏡裝置1具有主固定鏡框22。在該主固定鏡框22的內外安裝並收納圖2和圖3中示出的全部的結構要素時,整個就形成了裝置主體的圖1A中示出的外形形狀,所述裝置主體在對置的長方形的兩個主面和夾在該兩個主面中間的扁平空間內裝入了結構要素。
上述主固定鏡框22具有形成上述兩個主面的至少一個主面的金屬框架23a。在該透鏡裝置1的結構中,另一個主面開放著。由從一方的主面的金屬框架23a大致直角地連接設置的金屬框架23b,構成由該金屬框架23a形成的一方的主面與開放的另一方主面所夾成的扁平空間的縱長方向的一個側面。
此外,橫向的一個側面(圖2、圖3中斜左下方的橫向側面),也由與上述主面的金屬框架23a和縱長方向側面的金屬框架23b大致垂直地連接設置的金屬框架23c構成。
這樣,金屬框架23(23a、23b)的與縱長方向(也是前述的彎折後的第二光軸O2方向)成直角的截面構成由一個主面和縱長方向的一個側面形成的L字型的框架,成為由少量材料形成鋼性的理想結構的框架。
在該金屬框架23的縱長方向的兩端部,分別形成著通過注塑成形(アウトサ一ト成形)與金屬框架23一體成形的固定成形部。這兩個固定成形部是圖1B中示出的第一固定鏡框部15和第二固定鏡框部16。
然後,第一固定鏡框部15保持並固定圖1B中示出的稜鏡L1和圖2和圖3中省略了圖示的透鏡L2。此外,在第二固定鏡框部16上保持並固定圖2和圖3中都省略了圖示但圖1B中示出的透鏡L9。
在這些第一固定鏡框部15與第二固定鏡框部16之間,配置圖1B中示出的3個移動鏡框(第一移動鏡框17、第二移動鏡框18和第三移動鏡框19)。
在這3個移動鏡框和上述2個固定鏡框上形成著粘結劑積存部24(參照圖2),使得分別保持並固定透鏡的粘結劑不溢出到周圍。該粘結劑積存部24是形成在被固定的透鏡的周面與鏡框之間的很小的間隙。
再有,第三移動鏡框19和第二固定鏡框部16的粘結劑積存部在圖2和圖3中藏在裡面看不見。此外,第一固定鏡框部15的粘結劑積存部也在圖中看不見,但設置在與同透鏡L1成一體的稜鏡側面相對應的部分上。
在安裝上述3個移動鏡框之前,變焦用軸凸輪25配置在主固定鏡框22的開放側的縱長方向側面的、且與第一固定鏡框部15的側面部分鄰近的位置上。變焦用軸凸輪25具有形成設置了凸輪部的凸輪槽的周面的粗徑部和從粗徑部的兩端同軸地突出設置的細徑部26(26a、26b),在突出設置在與攝像元件14相反側的端部上的細徑部26a上,固定設置著齒輪27。
變焦用軸凸輪25一旦將一方的細徑部26a插入通過形成在與第一固定鏡框部15的金屬框架23c一體化的熔接部上的軸承嵌合孔28內之後,就一邊向圖的斜右方引入,一邊將另一方的細徑部26b嵌入到在藏在圖中看不見的第一固定鏡框部15上形成的軸承孔中,使一方的細徑部26a在軸承嵌合孔28內與軸承29結合。這樣,變焦用軸凸輪25就可旋轉地被支承第一固定鏡框部15上。
在變焦用軸凸輪25的一方的細徑部26a的突出端,還形成著直徑小的凸部31,在一方的細徑部26a與軸承29結合時,該凸部31從軸承29向上方外部突出。通過由彈性板簧32彈性按壓該凸部31,變焦用軸凸輪25就被定位在上下的軸承上,並穩定地保持。
彈性板簧32由下述部分構成3個彎腿部32-1,從大致四角形的主體部通過切縫分離一部分,向下方彎折後進一步向水平彎折其前端而形成;切開主體部中央而形成的止動切片32-2;以及,從主體部一體地延伸設置的彈簧部32-3。
另一方面,在金屬框架23c側,在與上述彈性板簧32的3個彎腿部32-1相對應的位置上形成3個缺口部33,在被這3個缺口部33包圍的大致中央,形成著與上述彈性板簧32的止動切片32-2相對應的凸部34。
若一邊使彈性板簧32的3個彎腿部32-1與金屬框架23c的3個缺口部33結合,一邊將彈性板簧32的主體部按入到金屬框架23c側,則通過止動切片32-2的前端與凸部34的周面結合,彈性板簧32被定位在金屬框架23c的外面,由該彈簧部32-3的前端部彈性按壓變焦用軸凸輪25的凸部31來定位。
這樣,變焦用軸凸輪25的中心軸以朝著主固定鏡框22的縱長方向、即與第二光軸O2平行的方向,配置在被保持在第一固定鏡框部15上的稜鏡L1的附近,配置成至少軸向中的一部分與稜鏡L1的側面鄰接。
接著,將變焦用電動機單元35配置在由保持透鏡(稜鏡)L1的反射面背側的第一固定鏡框部15的斜面和由金屬框架23c形成的略三角柱形的空間部(參照圖3)中,其減速齒輪組36與變焦用軸凸輪25的齒輪27結合。通過將齒輪軸固定部37和止動板固定部38的兩處止動部(參照圖3)用螺栓緊固在形成於第一固定鏡框部15上的位置決定孔39和止動孔41中,將該變焦用電動機單元35固定在第一固定鏡框部15上。
接著上述,在主固定鏡框22上裝配光圈快門單元42。光圈快門單元42(以下參照圖2)具有光圈快門部43和旋轉螺線管(ロ一タリ一ソレノイド)44、45,所述光圈快門部43具有限制形成第二光軸O2的反射光的通過光量的光圈和快門,所述旋轉螺線管44和45分別機械地驅動該光圈快門部43的光圈和快門。
光圈快門部43配置在圖1B中示出的光圈的位置21上,兩個旋轉螺線管44和45配置在變焦用軸凸輪25的下方。
另外,在該光圈快門單元42的下方,在主固定鏡框22的橫向上並列重疊地配置著用於移動驅動第三移動鏡框19的振動波線性電動機46和磁傳感器單元47。
這樣,振動波線性電動機46位於變焦用軸凸輪25的軸的延長方向上,並且配置在攝像面一側。
磁傳感器單元47(參照圖3)具有磁傳感器座48、磁傳感器49、磁標尺51和彈簧52。
再有,關於上述振動波線性電動機46和磁傳感器單元47,以後進一步詳細地敘述。
這樣配置了上述各部件之後,裝配已分別用粘結劑固定了圖1B中示出的移動透鏡部9、11和12(圖2和圖3中省略圖示)的第一移動鏡框17、第二移動鏡框18和第三移動鏡框19。
保持在這些第一移動鏡框17、第二移動鏡框18和第三移動鏡框19上的圖1B中示出的移動透鏡部9、11和12的各透鏡L3~L8,由於在圖1B中是側剖視圖,故不明確,但透鏡對於圖1A中示出的透鏡裝置1被切去上下(圖1B中上下)後,上下的周面形成平坦的周面,若在正面看透鏡,就呈橢圓形的形狀。
然後,第一、第二、第三移動鏡框17、18、19的透鏡保持部的外周保持上述橢圓形的透鏡,與此相對應,沿著第二光軸O2的上下(圖1A所示的透鏡裝置1中的上下、圖1B所示的透鏡單元中的上下)的周面形成平面,這樣,可實現組裝在透鏡裝置1中的移動鏡框的薄型化。
此外,第二、第三移動鏡框18、19為了謀求進一步的薄型化,切開保持透鏡的鏡框的下部(圖2中下方的部分、圖3中上方的部分)的、與透鏡下部的平坦周面部分相對應的框壁,形成圖1B中示出的缺口部18-1、19-1,露出了透鏡後部的平坦周面部分。
再有,上述缺口部對於第二移動鏡框18來說位於圖2和圖3中看得見的部分,但對於第三移動鏡框來說,隱藏在剩餘的周圍的鏡框的裡面,看不到。
這些第一移動鏡框17、第二移動鏡框18和第三移動鏡框19(參照圖2),分別具有軸承部53(53-1、53-2、53-3),在這些軸承部53上分別設置著導向孔54(54-1、54-2、54-3)。
此外,在這些第一移動鏡框17、第二移動鏡框18和第三移動鏡框19上,在與上述軸承部53對置的端部分別具有U字形缺口部55(55-1、55-2、55-3)(參照圖3)。
另外,在臺階部58上粘貼配置著光反射部件59,所述臺階部58形成在前端部外面56(參照圖2)與配置有上述軸承部53的側面部57的邊界上,所述前端部與具有第一移動鏡框17的上述軸承部53和U字形缺口部55-1(參照圖3)的後端部對置。
此外,在與第一移動鏡框17的軸承部53-1一體地橫向突出設置的部分和與第二移動鏡框18的軸承部53-2成一體地向上延伸設置的部分,分別形成著凸輪從動件61(61-1、61-2)。
此外,在與第三移動鏡框19的軸承部53-3成一體地橫向直立設置的側面上粘貼著光反射部件62。
此外,在第二移動鏡框18和第三移動鏡框19上,在與具有上述軸承部53和U字形缺口部55的後端部對置的前端部外面,形成著圖1B中說明的加強用的凸部63(63-2、63-3)。
該凸部63是為了加強具有切口的鏡框強度而設置的,為了使上述裝置全體薄型化,與橢圓形透鏡的後部平坦部分相對應的框壁被切出缺口。
此外,在上述3個移動鏡框的導向孔54中插入通過兩端被支承在導向軸支承孔64中的第一導向軸65,該導向軸支承孔64(64-1、64-2)形成在與第一固定鏡框部15和第二固定鏡框部16的各自的開口側面與開口主面最近的角部上。
這樣,第一、第二和第三移動鏡框17、18和19(即3個移動透鏡部9、11、12)就可移動地被支承在圖1B中示出的光軸O2的方向上。
此外,通過將支承第一導向軸65的導向軸支承孔64(64-1、64-2)形成在與開口側面和開口主面最接近的角部上,第一導向軸65就在由主固定鏡框22形成的透鏡裝置1主體內,儘可能地鄰近配置在開放的側面與開放的主面相交的最外部上。這樣地,通過軸承部53被支承在儘可能地鄰近最外部而設置的第一導向軸65上,3個移動鏡框緊湊地被配置在狹窄扁平的裝置主體內部。
在插入通過該第一導向軸65時,在第一移動鏡框17的軸承部53-1與第二移動鏡框18的軸承部53-2之間,在第一導向軸65上外嵌裝設著具有按壓彈性力的壓縮彈簧66。
此外,在組裝上述3個移動鏡框之前,配置由其他的2個導向軸支承孔67(參照圖3)支承兩端的第二導向軸68,該其他的2個導向軸支承孔67形成在與由第一固定鏡框部15和第二固定鏡框部16的各自的金屬框架23b構成的閉側面和開口主面最接近的位置上。
在組裝上述3個移動鏡框時,將上述U字形缺口部55從橫向嵌合在上述第二導向軸68上並自由滑動地支承後,通過以該第二導向軸68為支點使各移動鏡框向內側轉動,配設在第一移動鏡框17和第二移動鏡框18上的凸輪從動件61就自由滑動地嵌入到變焦用軸凸輪25的凸輪槽中結合。
即,在變焦用軸凸輪25上分別形成與多個鏡框(在該例子中是第一移動鏡框17和第二移動鏡框18)相對應的凸輪(與凸輪從動件61-1、61-2結合的凸輪槽)。
如上所述地,通過將凸輪從動件61嵌入到變焦用軸凸輪25的凸輪槽中,變焦用軸凸輪25與第一移動鏡框17及第二移動鏡框18就可自由滑動地結合。
此外,與此同時,將第一移動鏡框17的上部外面56(參照圖2)與形成一個主面的金屬框架23a的背面鄰近配置,在第二移動鏡框18和第三移動鏡框19的前端部外面形成的加強用的凸部63,同樣地嵌入在形成在金屬框架23a上的開口部69中。
該開口部69為了迴避與第二移動鏡框18及第三移動鏡框19的移動引起的、移動透鏡(參照圖1B的透鏡L5~L8)的移動之間的幹擾,即需要迴避對凸部63的移動的妨礙,在與上述移動透鏡的移動行程相對應的上下方形成長的開口部。
之後,將上述第一導向軸65插入通過各移動鏡框的軸承部53的導向孔54和兩端部的導向軸支承孔64中。這樣,上述兩根導向軸(65、68)就與變焦用軸凸輪25鄰接,並且,與變焦用軸凸輪25的軸平行配置。
這樣地,由於軸形狀部件相互鄰接且並行地配置,因此,能夠有助於裝置整體的小型化。
3個移動鏡框17、18、19由這兩根導向軸支承,被限制成可在光軸O2方向上滑動,並且,由一方的導向軸禁止繞另一方的導向軸的旋轉,決定了與光軸O2成直角方向的位置後,配置在主固定鏡框22內。
此外,通過在第一移動鏡框17的軸承部53-1與第二移動鏡框18的軸承部53-2之間,將壓縮彈簧66外嵌在第一導向軸65上進行安裝,第一移動鏡框17和第二移動鏡框18因彈性力被推向相反方向。
這樣,就將與變焦用軸凸輪25的凸輪槽結合的各個凸輪從動件61-1、61-2按壓在變焦用軸凸輪25的凸輪槽的槽壁的各自相反的一側上,從而,消除在變焦用軸凸輪25的旋轉驅動時的凸輪槽與凸輪從動件之間產生的遊隙(遊び),這樣,正確地控制左移和右移時的位置關係。
在上述配置中,與變焦用軸凸輪25大致並行且鄰接地配置第一導向軸65。
之後,在第二固定鏡框部16的下面安裝攝像元件14。此外,在與金屬框架23a位於同一面上的第一固定鏡框部15的面的、與安裝在第一移動鏡框17上的光反射部件59相對應的位置上,設有光電傳感器安裝孔71,在該光電傳感器安裝孔71中配置光電傳感器72。
該光電傳感器72探測第一移動鏡框的絕對位置。通過由未圖示的控制裝置計數變焦用電動機單元35的進行步進驅動的變焦電動機的步數來檢測移動位置,決定與該探測到的絕對位置相距的第一移動鏡框的移動距離。
此外,在面向第二固定鏡框部16的開放側面的一側的、與安裝在第三移動鏡框19上的光反射部件62相對應的位置上,配置其他光電傳感器73。該光電傳感器73檢測來自安裝在第三移動鏡框19上的光反射部件62的反射光,探測第三移動鏡框19的絕對位置。
決定了這些絕對位置後,利用變焦用電動機單元35中的電動機的正反兩方向的旋轉,變焦用軸凸輪25在規定範圍的角度內在正反兩方向上轉動。由於第一移動鏡框17的凸輪從動件61-1和第二移動鏡框18的凸輪從動件61-2與設置在該變焦用軸凸輪25的外周上的2個凸輪槽結合,因此,隨著上述變焦用軸凸輪25的轉動,第一移動鏡框17和第二移動鏡框18(即第一移動透鏡部9和第二移動透鏡部11)就沿著第二光軸O2的方向進行遠離和靠近的移動,對在光軸O2方向上前進的光束的影像進行縮小或放大的變焦。
此外,利用在圖1B中示出的第一、第二移動透鏡部9、11之間的光圈位置21上配置光圈快門部43的光圈快門單元42,在對沿光軸O2前進的光束的行進路線進行開斷控制的同時,使控制向攝像面的光量的光學濾波器(ND濾波器)在光束的行進路線內前進或後退。
接著,說明對保持調焦用的第三移動透鏡部12的第三鏡框的移動進行驅動的振動波線性電動機。
振動波線性電動機的整體結構
圖4A是在本例中使用的振動波線性電動機的分解立體圖,圖4B是示出其組裝好後的狀態的立體圖。如圖4A、4B所示,振動波線性電動機46首先具有振子70,振子70由長方體形狀的振子主體75和多個(在圖的例子中各2個)突起形狀的驅動接觸部76(76-1、76-2)構成,所述驅動接觸部76在與該振子主體75的上下對置的兩個面上分別與振子主體75一體地形成、或者以另外部件接合。
如上所述地,由于振子主體75是無凸凹的長方體形狀,故容易實現整體的小型化,同時,由於在其對置的兩個面上具有驅動接觸部76,故能夠發揮強力的驅動力。
另外,具有兩根圓棒狀的導向軸77(77-1、77-2)和支承部78,所述導向軸77通過該振子70的驅動接觸部76從上下與移動方向並行地夾持振子主體75、來引導振子70的自行移動,所述支承部78對導向軸77定位並支承整體。上述驅動接觸部76在各自的配設面中嚮導向軸77的方向突出。
在支承部78上,在從基部78-1的兩端分別與基部78-1一體地設置的直立部78-2的上部,分別形成接合固定並支承上述兩根導向軸77中的上面的導向軸77-1的固定軸承孔79,在其下方,形成著自由擺動地支承下面的導向軸77-2的軸承長孔81。在該支承部78的直立部78-2上,在支承著上述兩根導向軸77的一側,形成著開口部78-3。
此外,在支承部78的基部78-1的兩端部附近的外底部,在與插入通過軸承長孔81的下面的導向軸77-2的兩端部相對應的位置上,分別設置了凸部82,該凸部82在圖中看不到,但從上方看為中空,在該中空部中保持具有按壓彈性力的螺旋彈簧83。
然後,從中空部向外部上方突出的螺旋彈簧83的上端部在下面的導向軸77-2的兩端部附近,通過彈性力將下面的導向軸77-2推向上方、即上面的導向軸77-1。這樣,下面的導向軸77-2與上面的導向軸77-1共同被按壓在夾持的振子70的下面的驅動接觸部76上,利用振子70的後述的振動運動和螺旋彈簧83的彈性力,由軸承長孔81支承為可上下擺動。
這樣地,由軸承長孔81上下可擺動地支承著下面的導向軸77-2,因此,這樣就能夠容易地吸收導向軸77的裝配誤差,從而,也容易實現整體的小型化。
此外,在其下面的導向軸77-2的兩端部附近,由於螺旋彈簧83的彈性力作用,因此,能夠在振子70的整個行進方向上均等地將下面的導向軸77-2按壓在振子70上,從而,不論振子70的位置在何處,都能夠使該驅動接觸部總是穩定地按壓在導向軸77上,能夠實現振子70的穩定的進退移動。
再有,將兩根導向軸77分為上方和下方進行說明,但由於組裝到透鏡裝置1中時的位置關係,上下變反了,下面的導向軸77-2成為上面的導向軸,此外,若透鏡裝置1從位於圖1B所示平面的狀態立起時,則作為左或右的導向軸、或者近處或遠處的導向軸進行說明。
此外,向上面的導向軸77-1方向彈壓上述下面的導向軸77-2的兩端部附近的彈性部件,不限於螺旋彈簧83,也可以使用板簧,此外,也可以使用磁鐵等。此外,不限於用按壓彈性力向上面的導向軸77-1方向按壓,也可以用牽引彈性力向上面的導向軸77-1方向牽引。
接著,為了防止上述自由擺動的下面的導向軸77-2從軸承長孔81種脫落和脫出,配置了防脫銷84,與在軸承長孔81中插入通過的下面的導向軸77-2的兩端部抵接,該防脫銷84將其兩端部接合固定在形成於軸承長孔81的開口部外側的銷固定槽85內。在利用上述防脫銷84防止下面的導向軸77-2脫落和脫出的同時,限制振子70反轉移動時的反向移動。
利用其後述的特有的振動運動和驅動接觸部76及兩根導向軸77-1、77-2的作用,上述振子70在兩端的直立部78-2之間、向與圖4B中的雙向箭頭b示出的導向軸77-1和77-2平行的方向進行進退移動。
雖然以後詳細描述,上述驅動接觸部76在與第一或第二導向軸77的接觸面上,設置各種各樣不同形狀的凹形缺口部,用於被第一或第二導向軸77正確地引導(或者限定),這樣,振子70被限制移動方向,使得僅通過驅動接觸部76向沿著第一或第二導向軸77的方向移動。
這樣地,形成振子70的移動路徑的導向軸77,也通過驅動接觸部76限制振子70的移動方向。此外,由於驅動接觸部76有3個以上,因此,振子70在第一、第二導向軸76、77形成的面內的旋轉也被限制。從而,不需要振子70的旋轉制動機構而結構變簡單。
該圖4B中示出的本例中的振動波線性電動機46成為振子70如上所述地相對兩個導向軸77進行移動的自行式的結構,但若設置例如夾持振子70的移動方向的前後端部的部件,並將該部件固定在框架上,則保持兩個導向軸77的支承部78移動,由此,振子70和兩個導向軸77就處於相對移動的關係。關於它在下面進一步描述。
振子的結構
圖5A是如上所述的振動波線性電動機46的振子70的正視圖,圖5B是其側視圖,圖5C是表示圖5A、5B所示振子70的壓電片和電極配置的圖。再有,圖5A中示出的振子70的朝向與圖4A、4B中示出的情況上下相反。此外,在圖4A、4B中也示出了向省略了圖示的振子主體75配線的電極。
如圖5A、5B所示,振子70由振子主體75和多個(在本例中合計4個)驅動接觸部76構成,所述振子主體75包括由層疊的壓電片86構成的壓電片層87和由層疊在其下方的彈性片88構成的彈性片層89,所述驅動接觸部76分別設置在振子主體75的壓電片86的層疊方向上的、對置的2個面上。
通過在層疊了壓電片86和彈性片88的狀態下進行燒結並實施鑽孔,製成上述的振子主體75。
在驅動接觸部76上設置凹狀的缺口部76a,該凹狀的缺口部具有各種各樣不同的形狀,但對此以後敘述。
在壓電片層87的上面和彈性片層89的下面,分別粘貼著絕緣片91。再有,該絕緣片91也可以使用與原來為絕緣體的彈性片88相同的部件。
上述驅動接觸部76與絕緣片91的各個外側面緊密接觸地形成。此外,各2個的驅動接觸部76都不是單體,而是與由板狀部件構成的平板部92一體形成,這樣,形成了相互連結了2個驅動接觸部76的連結型驅動接觸部93(整體不是接觸部,由2個驅動接觸部76形成了接觸部)。此外,該連結型驅動接觸部93與振子主體75分別形成。
這樣地,通過設置為連結型驅動接觸部93,與多個驅動接觸部分散的情況相比,組裝性提高。再有,不需要把兩個面都構成在連結型驅動接觸部93上,只要任一個面的驅動接觸部76形成連結型驅動接觸部93,也能夠有助於組裝性的提高。
此外,該連結型驅動接觸部93最好用使例如鋁粉等磨粒分散固化後的樹脂材料形成。該材質由於與振子70的其他部分相比聲阻抗低,因此,激發與大致連結驅動接觸部以外的部分的後述的縱向振動和彎曲振動接近的振動,故設計容易。
此外,該連結型驅動接觸部93由於選擇兼具硬度和彈性的材質作為其材質,故如上所述地容易與振子主體75一體地振動變,同時,耐磨損性提高,能有助于振動波線性電動機46的耐久性。
此外,連結型驅動接觸部93的平板部92的大小最好形成為與振子主體75的面一致的大小。(最好連結型驅動接觸部93與振子主體75相互固定接合的面的形狀和大小相同,即,連結型驅動接觸部93的底面最好與應該固定接合連結型驅動接觸部93的振子主體的面相同。)這樣地,在將連結型驅動接觸部93安裝在振子主體75上時,位置對準變得容易,組裝操作的效率提高。再有,如圖5F的下側的連結型驅動接觸部93所示,即使只有平板部92(連結型驅動接觸部93)的一端與振子主體75的面的一端一致,也能夠達到相同的目的。
上述振子主體75的壓電片層87構成主要提供強制振動的壓電體部,彈性片層89構成與壓電體部一起激發特定的振動模式的激發部。但是,若僅用壓電體部就能夠激發期望的振動模式,就不一定需要激發部。
形成壓電片層87的壓電片86與彈性片層89的彈性片88的不同點僅在於是否進行圖5C中示出的內部電極處理,本來是由例如PZT(鈦酸鋯酸鉛)等同一材質構成的薄的矩形的片狀部件。具體地說,具有例如長10mm、寬2.5mm、高(層疊方向的厚度)80μm的形狀。
再有,在本例中使用的PZT材料選擇使用Qm值為2000這樣的大的硬系材料。彈性片也同樣。此外,從上下夾持壓電片層87和彈性片層89的絕緣片91,是相同的PZT材料,是厚度40μm的形狀。這些絕緣片是與壓電片相同的材料,但沒設置電極,因此,是未分極狀態,沒有壓電性,從而,實質上具有作為絕緣體的特性。
用進行了內部電極處理的、僅電極的圖形不同的兩種片狀壓電元件,構成壓電片層87的壓電片86。這兩種壓電片86如圖5C所示,是一方分為左右兩方後在大致整個面上形成了A+內部電極箔94和B-內部電極箔95的壓電片86m。在上述A+內部電極箔94和B-內部電極箔95上,分別在接近左右兩端的位置上,向壓電片86m的一側突出地形成了用於與外部連接的端子94-1和端子95-1。
另一方面,是同樣分為左右兩方後在大致整個面上形成了A-內部電極箔96和B+內部電極箔97的壓電片86n。在上述A-內部電極箔96和B+內部電極箔97上,分別在左右的靠近中央的位置上,向壓電片86n的與上述相同的一側突出地形成了用於與外部連接的端子96-1和端子97-1。
上述內部電極箔使用銀鈀合金或者銀作為其電極材料,例如利用蒸鍍和光刻蝕法技術,形成厚4μm的形狀。
在本例中,交替重疊各24片合計48片的這兩種壓電片86m和86n作為片層,以此構成壓電片層87。
這樣地,在除去最上部和最下部的中間部中,構成了自身形成了一片內部電極箔的壓電片86(86m或86n)和向與自身連接的壓電片86(86m或86n)的兩方施加相反電位的電壓的內部電極。
從上述的A+內部電極箔94、A-內部電極箔96、B+內部電極箔97、B-內部電極箔95分別向壓電片86(86m、86n)的一側突出形成的外部連接用的端子94-1、95-1、96-1、97-1,在圖5A中示出的振子主體75的一個側面(與圖4A、4B中示出的兩根導向軸77平行、且不與導向軸77面對的2個側面中的一個側面)中,分別與燒結銀構成的A+電極連接外部端子98、A-電極連接外部端子99、B+電極連接外部端子101和B-電極連接外部端子102連接。
上述的一方的A+電極連接外部端子98和A-電極連接外部端子99構成為A相電極,另一方的B+電極連接外部端子101和B-電極連接外部端子102構成為B相電極。再有,該情況下,A-電極連接外部端子99和B-電極連接外部端子102分別構成為A相與B相的地(GND)連接用,因此,該情況下,也可以構成為與同一引線等連接而在電氣上成為同電位。
通過這些A相與B相的電極連接外部端子,從後述的驅動電路向壓電片層87施加電壓,振子主體75發生後述的超聲波橢圓振動。
再有,本例中的振子主體75的尺寸例如是縱長方向的尺寸為10mm、橫向的尺寸為2mm、高度為2.5mm的形狀。如圖5A所示,在該振子主體75上,在上述A相電極與B相電極的大致中間、即振子主體75的大致中央部,形成了圖4A、4B中省略了圖示的銷部件安裝孔103。關於該銷部件安裝孔103,以後進行敘述。
此外,作為壓電體部,不一定是壓電片層87,也可以是如下部分。圖5D示出了壓電體部,粘接結合由層疊壓電體或壓電元件構成的壓電體129、由例如黃銅材料構成的振子主體主要部130、振子主體部件131作為振子主體,在其上粘接了連結型驅動接觸部93。振子主體主要部130和振子主體部件131構成激發部。
此外,圖5E示出了在長方體形狀的例如黃銅材料的彈性體部132上連接薄的單板壓電體133、連結型驅動接觸部93的結構。彈性體部132構成激發部。在這些部件的粘接時,給予充分的按壓力進行粘接,為了提高振動傳達效率而尤為重要。
驅動原理
圖6是表示驅動控制上述結構的振動波線性電動機46的驅動電路的圖。圖6中示出的驅動電路105與AF(自動調焦)電路106共同搭載在圖1A中示出的電路板2上。
驅動電路105的CPU(central processing unit,即中央處理器)107從AF電路106接收移動或停止的任一指示信號和前或後方向的任一指示信號時,向振蕩電路108和90°移相電路109輸出對應的信號。
振蕩電路108接收移動信號後,通過放大器110向振動波線性電動機46的A相電極98、99施加超聲波驅動電壓,另一方面,將相同的超聲波驅動電壓輸出到90°移相電路109中。
90°移相電路109根據與來自CPU107的移動信號一起接收到的前或後方向的任一指示信號,將從振蕩電路108輸入的超聲波驅動電壓的頻率相位進行+90°或-90°的移相,通過其他放大器111施加給振動波線性電動機46的B相電極101、102。
這樣,振動波線性電動機46發生超聲波振動,如後所述地向規定方向自行,使第三移動鏡框19沿著光軸02向規定方向移動。
如前所述,利用反射鏡(光反射部件62)和反射型光電傳感器73預先檢測第三移動鏡框19的絕對位置,將該絕對位置通知給CPU107。
另一方面,通過由磁傳感器讀出磁傳感器單元47的磁標尺,來檢測第三移動鏡框19的移動量。將表示由該磁傳感器讀取的移動量的脈衝信號,通過放大器112輸出到計數器113中。計數器113測量表示該移動量的脈衝信號,向CPU107輸出測量結果。
CPU107根據從光電傳感器73輸入的第三移動鏡框19的絕對位置和從計數器113輸入的移動量測量結果,識別第三移動鏡框19的當前位置,將該識別到的第三移動鏡框19的當前位置通知給AF電路106。CPU107利用來自AF電路106的停止信號,使上述振蕩電路的輸出停止。
圖7A、7B是模式地說明被如上所述地振蕩驅動的振動波線性電動機46的振子主體75的超聲波橢圓振動的立體圖。
首先,若向圖5A中示出的振子主體75的A相電極98、99和B相電極101、102以同相位施加頻率160kHz附近的交流電壓,就在振子主體75上激發一級縱向振動。此外,若向上述A相電極98、99和B相電極101、102以反相位施加頻率160kHz附近的交流電壓,就在振子主體75上激發二級的彎曲振動。
若利用有限要素法並通過計算機解析這些振動,就分別預想到如圖7A所示的諧振縱向振動姿勢和如圖7B所示的諧振彎曲振動姿勢。然後,超聲波振動測定的結果證實了這些預想。
再有,在本實施方式中,與諧振頻率有關,將彎曲二次振動的諧振頻率設計成比縱向一級振動的諧振頻率低百分之幾(期望是3%左右)。通過這樣的結構,就能夠如後所述地使振動波線性電動機的輸出特性大幅度地提高。
接著,若對振子主體75的A相電極98、99和B相電極101、102施加相位僅相差π/2的160kHz附近的交流電壓,就能在振子70的驅動接觸部76的位置觀測出橢圓振動。
該情況下,處于振子70底面的驅動接觸部76的位置的超聲波振動引起的橢圓振動的旋轉方向,與配置在上面的驅動接觸部76的位置上的超聲波振動引起的橢圓振動的旋轉方向相反。
圖8A、8B是模式地表示施加了相位僅相差π/2的160kHz附近的交流電壓時的振子的驅動接觸部的橢圓振動的圖。圖8A表示A相電極98、99同B相電極101、102相比施加的交流電壓的相位滯後π/2時的動作,振子70的底面的驅動接觸部76進行逆時針方向的旋轉,另一方面,上面的驅動接觸部76進行順時針方向的旋轉。
然後,圖8B表示A相電極98、99同B相電極101、102相比施加的交流電壓的相位提前π/2時的動作,振子70的底面的驅動接觸部76進行順時針方向的旋轉,另一方面,上面的驅動接觸部76進行逆時針方向的旋轉。
這樣地,最好是相同面的驅動接觸部配置在向相同方向旋轉的位置上,並且,相反側面的驅動接觸部配置在向相反方向旋轉的位置上。這樣,就能夠以最佳效率地取出驅動力。
即,由上述振子主體75的縱向振動和彎曲振動合成的橢圓振動,通過4個驅動接觸部76作用在兩根導向軸77上,作為其反作用,振子主體75和驅動接觸部76成為一體,沿著兩根導向軸77在支承部78的兩個直立部78-2之間自行地進退移動。
圖9A、9B、9C是說明振子主體75和驅動接觸部76成為一體作為振子70,並沿著兩根導向軸77在支承部78的兩個直立部78-2之間自行地進退移動時的振動波線性電動機全體的動作的圖。再有,在圖9中,為了說明,與圖4不同地示出了配置間隔窄的驅動接觸部76-1與可動的導向軸77-2接觸的形態。
如圖9A所示,設現在振子70正在向箭頭d示出的圖左方自行。在圖9A中,僅在振子70下部的兩個驅動接觸部76上,用逆時針方向的箭頭示出了驅動接觸部76的橢圓旋轉振動,但振子70上部的兩個驅動接觸部76也進行順時針方向的橢圓旋轉振動,用這些橢圓旋轉振動產生的驅動力,使向箭頭d方向的推力對振子70作用。
振動波線性電動機46這樣地在驅動接觸部76中發生橢圓旋轉振動,由於該橢圓旋轉振動,驅動接觸部76衝擊導向軸77,作為其反作用,就產生了使振子70移動的驅動力。
即,驅動接觸部76的橢圓旋轉振動能量成為振子70的驅動能量。但是,橢圓旋轉振動能量的全部不成為驅動能量。這是因為,由於驅動接觸部76按壓導向軸77時的反作用,在振子主體76上產生了彈性變形。即,驅動接觸部76的橢圓旋轉振動能量的一部分成為振子70的驅動力的同時,使振子主體76彈性變形。並且,在驅動接觸部76位于振子70端部的情況和位於中心(重心)側的情況中,驅動接觸部76位於端部時的該彈性變形量大。從而,在圖4中示出的例子中,為了高效地得到驅動力,在振子主體75的中心(重心)側配置的驅動接觸部76-1與固定的導向軸77-1接觸。
根據這樣的理由,即驅動接觸部76的配置間隔窄的一側(驅動接觸部76靠近振子70的重心側配置的一側)的驅動接觸部76的一方,由與振子主體75的彈性變形的影響少,所以,能夠高效地產生驅動力。
另一方面,導向軸77中的導向軸77-1被固定在支承部78上,但由於導向軸77-2嚮導向軸77-1彈壓,因此,在推力方向上配置微小量的間隙。從而,如圖9A所示,在振子70向箭頭d方向移動時,間隙變小,使得導向軸77-2和與振子70的移動方向相反側的防脫銷84抵接。
從而,振子70如圖9A所示來到左方最頂端,接著,如圖9B所示地使自行方向向右方反轉,在4個驅動接觸部76使橢圓旋轉振動的方向反轉(該情況下,在圖9B中用順時針方向的箭頭僅示出了振子70下部的兩個驅動接觸部76的橢圓旋轉振動,但振子70的上部的兩個驅動接觸部76也進行著逆時針方向的橢圓旋轉振動)時,利用與固定在支承部78上的導向軸77-1接觸著的驅動接觸部76(圖中上側的兩個)的橢圓旋轉振動產生的驅動力,向如圖9C所示的箭頭e的方向驅動振子70。
另一方面,與相對於支承部78可動的導向軸77-2接觸的驅動接觸部76(圖中下側的兩個)的橢圓旋轉振動產生的驅動力,首先用於縮小間隙(ガタ),直到將導向軸77-2與驅動方向e的相反側的防脫銷84抵接。因此,在變更振子70的前進方向的情況下,與可動導向軸77-2接觸的驅動接觸部76的驅動力使導向軸77-2變位之後,驅動振子70。
這樣地,在變更振子70的前進方向的情況下,在其初期階段,僅用與固定在支承部78上的導向軸77-1接觸的驅動接觸部78所產生的驅動力驅動振子70。之後,若可動的導向軸77-2的縮小間隙結束,則加上與導向軸77-2接觸著的驅動接觸部所產生的驅動力,向圖9C所示的箭頭e的方向驅動振子70。
之後,振子70在到達右方端部後使自行反轉成從右端向左方時,該情況下,也只用與導向軸77-1接觸著的驅動接觸部76所產生的驅動力,開始向圖9A中示出的箭頭d的方向驅動振子70,之後,導向軸77-2成為圖9A中示出的狀態後反向移動停止,加上與導向軸77-2接觸著的驅動接觸部76的驅動力,振子70開始如圖9A所示地向左方自行。這就是本發明中的振動波線性電動機的工作原理。
再有,在本實施方式中,壓電體部由配設A相電極98、99的A相和配設B相電極101、102的B相的兩處構成,但壓電體部不限於兩處,只要能引起縱向振動和彎曲振動,也可以是3處以上。
此外,在本例中,由于振子70是大致長方體形狀,故在這樣的情況下,由縱向振動和彎曲振動而產生橢圓旋轉振動,得到上述驅動力,但振子也可以是其他形狀。此外,在本例中,使用了一級的縱向振動和二級的彎曲振動,但不限於此,也可以根據振子的大小和配置的驅動接觸部的位置及數量,使用更高級的縱向振動和彎曲振動。
再者,期望驅動接觸部配置在作為振動波線性電動機可得到最高水平的輸出特性的任意位置上,即發生最大的橢圓旋轉振動的位置。更具體地說,在本實施方式的情況下,由於使振子發生縱向振動和彎曲振動,因此,期望在該彎曲振動的中間的位置配置驅動接觸部。此外,如上所述地,期望驅動接觸部的位置配置在振子主體的變形影響小的振子主體中心側的位置上,其優于振子主體變形的影響大的端部側的位置。一般地,可以如下配置驅動接觸部由於進行的橢圓振動成為驅動源,至少在一個以上的驅動接觸部引起橢圓振動,至少使在全部的驅動接觸部的部位產生的振動所引起的驅動力的總和不等於0。
此外,也可以不需要在全部的驅動接觸部的位置上引起橢圓運動,在引起單振動或反方向振動的情況下,來自各驅動接觸部的驅動力的總和不成為0、而成為向某一個方向的驅動力即可。
此外,為了良好地維持振子70的平衡,使得不產生使振子70自身旋轉的扭矩,以上述的條件並不一定是完全的,例如只選擇成至少單面在引起相同朝向的橢圓振動的位置上設置驅動接觸部76,也能夠提高效率。
連結部的結構
下面,說明將如上所述的橢圓振動所產生的振子70的振動波線性電動機46內的進退移動力作為第三移動鏡框19的移動驅動力取出的結構。
圖10A是說明連接上述振動波線性電動機46和第三移動鏡框19的方法的立體圖,圖10B是僅取其連結部進行表示的放大立體圖,圖10C是表示檢測第三移動鏡框19的移動量的磁傳感器單元的放大圖。
圖11A是按箭頭c方向看圖10B的圖,圖11B是圖10B的A-A』向剖視圖。
再有,圖10A是在圖3中看振動波線性電動機46和第三移動鏡框19的圖。此外,圖10A中為了表示清楚,將從振子70的斜向左上側的銷固定面中央的圖5A所示的銷部件安裝孔103向內部插入通過後固定的移動輸出取出用銷部件115拔出到銷固定面側。
如圖10A所示,第三移動鏡框19由保持第三移動透鏡部12的鏡框主體116和軸承部53-3、從該軸承部53-3向下方突出設置的結合突出部117構成。在結合突出部117的大致中央部,在與鏡框主體116沿著光軸02移動的移動方向平行的方向上穿設著長的長孔118。
在該長孔118(以下還參照圖11A、11B)中,從圖的後側結合將移動輸出取出用的銷部件115彈壓在與第三移動鏡框19抵接的地方(結合突出部117的長孔118)上的板簧119。
板簧119由平坦的主體部119-1、從該主體部119-1的下方向前方和上方彎折兩段的固定部119-2、從主體部119-1的左側橫向朝前方彎折的彈性部119-3構成。
該板簧119固定在結合突出部117上,使得該固定部119-2從背側繞入地夾持第三移動鏡框19的形成著長孔118的結合突出部117的下端部。這樣,板簧119的主體部119-1與長孔118的背側開口面緊密結合,將彈性部119-3從背側插入到長孔118內的規定位置。
在彈性部119-3和長孔118的左端部之間,形成僅能夠插入通過移動輸出取出用的銷部件115的間隙。
在第三移動鏡框19的鏡框主體116的背側的側面116-1和結合突出部117的前面側的面之間,形成著正好配置包含振動波線性電動機46的振子70的驅動部和其撓性基板(後述)的間隙。
在該空隙中配置了振動波線性電動機46時,如圖10B所示,其移動輸出取出用的銷部件115插入通過在彈性部119-3與長孔118的左端部之間形成的間隙。
由於該結合,移動輸出取出用銷部件115在長孔118內被禁止向第二光軸O2方向的移動,忠實地將固定配置在圖10中省略示出的金屬框架23a上的振動波線性電動機46的振子70向第二光軸O2方向的移動傳遞給第三移動鏡框19。
此外,另一方面,在上述結合中允許銷部件115在上下移動中有遊隙。利用該遊隙,吸收振子70與兩根導向軸77(77-1、77-2)的安裝時的位置偏移等。
另外,由於這樣,一方面,移動輸出取出用銷部件115如上所述地使振子70向第二光軸O2方向的移動的朝向和力正確地傳遞給第三移動鏡框19,另一方面,振子70的橢圓振動等產生的上下移動,在長孔118內的上下移動中吸收,不傳遞給第三移動鏡框19。
這樣地,在本例中,在振子70與第三移動鏡框19之間的連結中,一方面固定在振子70上,另一方面,利用板簧119的彈性力,在與第三移動鏡框19的鏡框抵接的地方(結合突出部117的長孔118)上,形成僅抵接的移動輸出取出用銷部件115的連結狀態,這樣,就使振子70的移動力(驅動力)傳遞給第三移動鏡框19的移動。
這樣地,在將振動波線性電動機46搭載在電子設備或裝置等上的情況下,銷部件115是用於將振子70的移動驅動力向外部(電子設備內的移動驅動機構、裝置內的被移動驅動物)傳遞的移動驅動傳遞裝置。
此外,在本例中,在振子70的中央部、即一級縱向振動和二級彎曲振動共同的節點部(在各個振動模式中的靜止點的附近)上,固定配置著用於向外部取出振子70的移動力(驅動接觸部76的驅動力)的銷部件115,但在作為振子的振動模式利用其他的振動模式或者振動模式的組合的情況下,若也在它們的振動模式的共同的節點部或者振動變為極小的部分上配置銷部件115,就可以不阻礙振子的振動,而向被移動部件傳遞振子的移動力。
但是,在前述的圖4B中說明了本例中的振動波線性電動機46中振子70與兩個導向軸77處於相對移動的關係。若用圖10進行說明,則在圖10的情況下,利用相對於被固定的支承部78自行的振子70,與該振子70連結的第三移動鏡框19移動,但例如用不阻礙振子70振動的彈性部件夾持振子70的移動方向的前後的端部,將該彈性部件固定在金屬框架23a上,並在第三移動鏡框19的適當部位形成保持兩個導向軸77的支承部。
若這樣,振子70就成為固定配置,被該振子70的驅動接觸部76驅動的兩個導向軸77就移動,即,與兩個導向軸77連結的第三移動鏡框19移動。
也可以構成如上結構,因此,說明了振子70與兩個導向軸77處於相對移動的關係。但是,在以下的說明中,將圖10的結構作為基本,有時也表現成振子70相對於兩個導向軸77自行。
再有,在圖10中示出的連結結構中,在第三移動鏡框19的結合突出部117中,在圖的背側將磁傳感器單元47的磁標尺121的、在圖中隱藏看不見的一端固定配設在結合突出部117上,在與磁標尺121的、在圖中看得見的另一端所對置的位置上,將磁傳感器單元47的磁傳感器122固定配置在圖10中省略了圖示的金屬框架23a上。
將該磁傳感器122配設到金屬框架23a上的過程是,將磁傳感器122嵌入在傳感器保持框123中,利用固定孔124-1將固定該傳感器保持框123的固定板124固定在金屬框架23a上,由此,磁傳感器122被固定在金屬框架23a上。此外,這時,同時固定配置向磁傳感器122方向彈性按壓磁標尺121的板簧部件125。
移動量的檢測
圖12是同組裝了該磁傳感器單元47的振動波線性電動機46與第三移動鏡框19一起表示圖2和圖3中示出的磁傳感器單元47的詳細結構的局部分解立體圖。
設置該磁傳感器單元47,是為了在圖2中示出的光電傳感器73檢測到第三移動鏡框19的絕對位置後,檢測來自該絕對位置的第三移動鏡框19的移動距離。
如圖12所示,上述振動波線性電動機46如圖10中說明的那樣被配置在第三移動鏡框19的鏡框主體116的側面(與U字形缺口部55-3所在的側面相反一側的側面)與結合突出部117之間。並且,該振動波線性電動機46與磁傳感器座126(傳感器保持框123、固定板124)一起被固定在金屬框架23a上。
在磁傳感器座126的固定板124上固定板簧125的固定部125-1,在磁傳感器座126的傳感器保持框123上保持著磁傳感器122。
在磁傳感器122的大致中央部形成著用於檢測磁力的檢測部122-1。此外,從檢測部122-1的上方,引出利用粘結劑127加強了與磁傳感器122的電連接的4根電極引線128。
此外,在從結合突出部117進一步按規定的階差向外側(圖12中斜右下方向)伸出而形成平面部的標尺保持部117-1上粘接磁標尺121的固定部121-1,這樣,磁標尺121將標尺面朝著磁傳感器122的檢測部122-1被固定在標尺保持部117-1上,上述結合突出部117是從第三移動鏡框19的軸承部53-3向上直立設置(在圖3和圖10中,由於上下方向相反,所以表示成向下方直立設置的形狀)的。
該磁標尺121通過標尺保持部117-1固定安裝在第三移動鏡框19上,對此,磁傳感器122固定在金屬框架23a上,通過將第三移動鏡框19配置成相對該金屬框架23a如上所述地可沿著兩根導向軸(65、68)移動,磁傳感器122和磁標尺121也配置成可相對移動。
該磁標尺121由具有彈性的片材、例如聚酯等樹脂制薄片構成,在標尺面側塗覆磁性物質,按一定間隔磁化該磁性物質。磁傳感器122為了讀取其磁性,最好磁標尺121的標尺面與磁傳感器122的檢測部122-1始終儘量地接近。
因此,設置了板簧125。即,板簧125具有彈簧部125-2,其從固定部125-1向下方下降後橫向外伸成鉤型,在彈簧部125-2的端部,形成向著磁標尺121側突出設置的圓弧形的凸部125-3。該凸部125-3形成在與磁傳感器122的檢測部122-1相對應的位置上。
通過將該板簧125的固定部125-1與磁傳感器座126的固定板124一起固定在金屬框架23a上,板簧125的凸部125-3向磁傳感器122的檢測部122-1按壓磁標尺121的沒固定在固定部117-1上的部分、即自由端側121-2。
這樣,磁標尺121的標尺面一邊與磁傳感器122的檢測部122-1滑動接觸,一邊相對移動。這樣地,通過磁標尺121的標尺面與磁傳感器122的檢測部122-1接觸移動,磁傳感器122就能夠正確地讀取磁標尺121的標度。
如上所述,由於在圓弧形的凸部125-3上形成按壓磁標尺121的標尺面背面的板簧125的部分,因此,與磁標尺121的摩擦阻力極小,這樣,就降低由按壓產生的阻力負載。
此外,最好在上述磁標尺121的背面粘貼表面光滑的非磁性的金屬箔,或者形成光滑的樹脂層。於是,就能夠較低地抑制與板簧125的摩擦引起的磨損,能夠長期維持裝置的壽命。
如以上說明,在本實施方式中,利用振動波驅動的振動波線性電動機,在長方體稜柱形的超聲波振子的相對置的兩個面上設置多個驅動接觸部,通過由導向軸支承配設有該驅動接觸部的兩個面的簡單結構,可實現不需要專門的旋轉制動機構的超聲波振子的自行移動,此外,不需要在現有型中必要的可動導軌或與該可動導軌連接的臺架,且構成各部分的配置空間極小,可實現小型化。
從而,就能夠提供一種結構簡單且可小型化的振動波線性電動機,例如,在向透鏡裝置等的主體裝置中組裝時,配置空間小到能配置在主體裝置的殼體和成為被驅動體的鏡框之間的狹小間隙中。
此外,在振子上設置多個驅動接觸部,利用最適當的按壓力使這些驅動接觸部在導向軸上滑動,因此,就能夠充分地發揮超聲波振子的振動波橢圓振動所產生的驅動力,另外,能夠進一步使振子的移動性穩定,其結果,能夠提高作為振動波線性電動機的工作性能。
再有,在以上的實施方式中,固定作為限制部件的導向軸,振子沿著導向軸移動,但也可以反之,固定振子,使導向軸作為被驅動部件移動。總而言之,限制部件與振子相對移動的結構不變。
撓性基板
下面,說明配置在該振動波線性電動機46的振子70的外部電極與驅動電路105之間的撓性基板。
圖13是表示上述的振動波線性電動機46和配置在該振動波線性電動機46的振子70的外部電極與驅動電路105之間的撓性基板的立體圖。
如前所述(參照圖5A),在各內部電極箔的外部連接用的端子94-1、95-1、96-1和97-1的突出設置側的振子側面,配設在振子70上的由燒結銀構成的A相和B相的4個電極連接外部端子(A+電極連接外部端子98、A-電極連接外部端子99、B+電極連接外部端子101和B-電極連接外部端子102),與這些內部電極箔的外部連接用端子連接。
即,上述A相和B相的4電極連接外部端子與振子主體75的兩根導向軸77的軸方向(即振子70的自行方向)平行,並且,僅配置在不與導向軸77對置(即沒有分配導向軸77)的2個側面中的一個側面上。在僅配置在該一個側面上的4個電極連接外部端子上,電連接配設了撓性基板130的電極連接部130-1。
然後,該撓性基板130被配置成從與電極(A相和B相的4個電極連接外部端子)連接的端部(電極連接部130-1)到驅動電路105的配線部130-2,向振子70的自行方向的前後兩側分支。此外,向該兩側分支的配線部130-2分別形成為同一寬度。
該振動波線性電動機46利用位於支承部78兩端上的直立部78-2,保持著兩根導向軸77(77-1、77-2)的各自兩端,但向上述撓性基板130的兩側分支的配線部130-2,在支承部78的兩端、即2個直立部78-2的附近彎曲,然後折返到中央部,在該中央部合流。
並且,在軸承部78的端部、即兩個直立部78-2中的至少一方的端部(在本例中是兩方的端部)設置著開口部78-3,該開口部78-3容許上述撓性基板130的彎曲後的配線部130-2伴隨著振子70的自行移動進行彎曲移動時的進入和退出。
此外,該振動波線性電動機46的振子主體75如圖5A所示,在上述A相、B相的電極附近的位置形成了銷部件安裝孔103,但如圖10和圖11所示,通過該銷部件安裝孔103,用於與第三移動鏡框19的結合突出部117連結的銷部件115,被突出設置在與振子70的自行方向正交的方向上。然後,上述撓性基板130在其電極連接部130-1上具有不妨礙上述銷部件115突出的迴避孔13-3。
這樣地,本例的撓性基板130由於其要連接的振子主體75的電極連接外部端子僅配置在振子主體75的兩個側面中的一個側面上,因此,延伸至撓性基板130的驅動電路105的配線能夠集中在一部分上,從而,促進整體的小型化。
此外,向振子70的自行方向的前後兩側分支而配置從電極連接端部引出到驅動電路105的撓性基板130,因此,能夠狹窄地形成向兩側分支的一個配線部130-2的寬度,在能夠狹窄地構成撓性基板130的引出部分的空間寬度的同時,由於將該分支的配線部130-2的寬度形成為同一寬度,因此,能夠將撓性基板130(即配線部130-2)的引出配置空間維持為同一寬度,這樣,在進一步促進振動波線性電動機46小型化的同時,配設撓性基板的附近的設計變得容易。
此外,由於在軸承部78端部的直立部78-2上設置著使基板130的進行彎曲的配線部130-2可進退的開口部78-3,因此,擴大了伴隨著振子70的自行移動的撓性基板130彎曲移動時的收容空間,降低了振子70的自行產生的撓性基板130的彎曲的配線部130-2的彎曲變動的負載,振子70的自行更容易。
此外,由於在撓性基板130的電極連接部130-1上具有不妨礙銷部件115突出的迴避孔13-3,因此,能夠在由銷部件115連結的第三移動鏡框19與振子70之間配置撓性基板130,促進組裝了振動波線性電動機46的例如透鏡裝置1等的主體裝置的小型化。
此外,這樣地,若將具有自行式振子的小型振動波線性電動機作為調焦用透鏡的鏡框驅動源搭載,就能夠提供一種進行安靜穩定的透鏡驅動的透鏡裝置。
此外,該情況下,如上所述,由于振動波線性電動機的撓性基板的彎曲配線部配置在與振動波線性電動機連結並進行驅動的鏡框之間,因此,能夠提供一種更小型的透鏡裝置。
驅動接觸部和導向軸
在上述的振動波線性電動機46的振子70的自行中,驅動接觸部76與導向軸77的關係極為重要。
圖14A、14B是表示驅動接觸部76與導向軸77的結合的基本形式的圖,圖14A是圖13的C-C』剖視圖,圖14B是圖14A的D-D』剖視圖。該圖14A、14B中示出的振動波線性電動機46省略了圖13中示出的撓性基板130和支承部78的直立部78-2的開口部78-3的圖示。
該圖14A、14B中,對與圖4A、4B、圖5A、圖10A、圖13中示出的結構相同的構成部分,賦予與各圖中示出的構成部分相同的附圖標記。如圖14B所示,在驅動接觸部76與上下方的導向軸77(77-1、77-2)的接觸結合的形狀中,圓棒形的導向軸77、和凹形的缺口部76a沿著圓棒形的導向軸77的外形而成為圓弧形的驅動接觸部76為基本形,該基本形的驅動接觸部76與圓棒形的導向軸77的結合形態成為基本形。
圖15A是再次表示圖14B中示出的驅動接觸部76與導向軸77的接觸結合的基本形的圖,圖15B~15E是分別表示其變形例的圖。如圖15A所示,在與振子70的前進方向正交的截面中,驅動接觸部76進行振動方向f的橢圓旋轉振動。從而,若將包含驅動接觸部76與導向軸77的接觸部而形成的接觸面M和上述振動方向f垂直地配置,使得驅動接觸部78與導向軸77接觸,就高效地產生驅動力。
換言之,上述接觸面M的法線H與振動方向f所成的角越小,就越能夠高效地產生驅動力。在圖15A中示出的例子中,驅動接觸部76與導向軸77以圓弧形的面接觸,但由於在與振動方向f正交的接觸面M中,驅動接觸部76與導向軸77接觸,故高效地產生驅動力。
圖15B中示出的變形例中,截面為圓形的導向軸77與截面為圓弧形的缺口部76a,在形成有缺口部76a的槽的底部(在圖中是上方而成為頂部,但在此將與槽的開口部對置的面稱作底部)的一點131(由於在圖中是截面,所以是一點,實際上是一條線)上接觸(抵接或者壓接,以下相同),該接觸部(一點131)中的接觸面M的法線H的方向與驅動接觸部76-3的振動方向f一致。從而,圖15B中示出的例子中也能夠高效地產生驅動力。
圖15C中示出的變形例中,截面為圓形的導向軸77和截面為「コ」字形的缺口部76a,也在形成有缺口部76a的槽的底部的一點131接觸,該接觸部(一點131)中的接觸面M的法線H的方向和驅動接觸部76-3的驅動力的工作方向一致。從而,圖15C中示出的例子中也能夠高效地產生驅動力。
此外,圖15D、15E中示出的變形例中,截面為圓形之外的形狀的變形導向軸77-3和截面為梯形的缺口部76a,在形成有缺口部76a的槽的底部的一定範圍的線132(由於圖中是截面,所以是線,實際上是面)上接觸,該接觸部(線132)中的接觸面M的法線H的方向與驅動接觸部76-3的振動方向f一致。從而,圖15E中示出的例子中也能夠高效地產生驅動力。
這樣地,這些圖15B~15E中示出的一處接觸型的驅動接觸部76-3與導向軸(圓形的導向軸77或變形導向軸77-3)的接觸結合的形態中,接觸部中的接觸面M的法線H的方向與驅動接觸部76-3的驅動力的工作方向一致,因此,是工作時驅動接觸部76-3的驅動力最大的功能形態,這些形狀的驅動接觸部76-3可以稱作具有強的驅動功能的驅動接觸部。
但是,在這些接觸結合的形態中,在形成有缺口部76a的槽的底部的一點或一定範圍上接觸,從而,缺口部76a相對於導向軸77(或者77-3,以下相同)僅在其上部接觸。
換言之,形成有缺口部76a的槽的底部的寬度,比插入到該槽中的導向軸77的接觸點或接觸面的寬度更寬,開口部的開口寬度比如上所述的底部的寬度更寬,並且,比插入到該槽中的導向軸77的最大寬度更寬。
這樣,就在導向軸77的兩側面和形成有缺口部76a的槽的兩側壁之間,相互形成容許遊隙的間隙。這是為了使驅動接觸部76與導向軸77接觸成振動方向f與接觸面M的法線H方向平行。即,通過在形成有缺口部76a的槽的兩側壁與導向軸77的兩側面之間形成間隙,即使在缺口部76a和導向軸77上有製造誤差和組裝誤差,也能夠成為期望的接觸狀態。
從而,圖15B~15E中所示形狀的驅動接觸部76-3是具有強的驅動功能的驅動接觸部,但在導向軸77對通過安裝面76b安裝的振子主體75(參照圖14A、B)的導向功能中容許規定的遊隙,該導向功能限制振子70向與振子70相對導向軸77的相對移動方向和上下兩根導向軸77的排列方向正交的方向、即從相對移動方向偏離的方向的移動。
圖16A也是再次表示圖14B中示出的驅動接觸部76與導向軸77的接觸結合的基本形式的圖,圖16B~16F是分別示出與上述不同的變形例的圖。在圖16A中示出的基本形中,驅動接觸部76的橢圓旋轉振動的振動方向f、和驅動接觸部76與導向軸77的接觸面M的法線H的關係如上所述。
圖16B中示出的缺口部76a截面是圓弧形,圖16C中示出的缺口部76a截面是V字形,圖16D、16E中示出的缺口部76a截面是梯形,並且,圖16F中示出的缺口部76a截面是翻倒了有稜角的杯子的形狀。此外,圖16A、16B、16C中示出的導向軸77的截面是圓形,圖16E、16F中示出的變形導向軸77-3的截面分別是六角形和正方形。
在該圖16A~16F中示出的驅動接觸部76-4與導向軸77(或者77-3,以下相同)的接觸結合的形態中,導向軸77不與形成有缺口部76a的槽的底部接觸,而在槽的兩側壁的各自一點(實際上是線)133或槽的兩側壁各自的線(實際上是面)134上接觸。即,所述驅動接觸部76-4和導向軸77在除了槽的底部之外的兩側壁的兩個地方上接觸。
這樣地,由於兩處接觸型的驅動接觸部76-4在形成有缺口部76a的槽的兩側壁兩處上與導向軸77接觸,因此,在導向軸77的兩側面側與形成有缺口部76a的槽的兩側壁之間相互沒有遊隙,從而,導向軸77對通過安裝面76b安裝的振子主體75(參照圖14A、14B)的導向功能完全有效地動作,該導向功能限制振子70向與振子70相對導向軸77的相對移動方向和上下兩根導向軸77的排列方向正交的方向、即從相對移動方向偏離的方向的移動。因此,圖16B~16F所示形狀的驅動接觸部76-4可以說是具有很強的導向功能的驅動接觸部。此外,由於是兩處接觸,也可以說是耐久性高的形態。
但是,兩處的接觸部中的接觸面M的法線H與驅動接觸部76-4的振動方向f所成的角θ,與圖15A~15E中示出的例子相比變大了。從而,由于振動方向f與接觸面M不垂直,因此,驅動接觸部76-4進行橢圓旋轉振動而產生的按壓導向軸77的按壓力中,僅在與驅動接觸部76-4的安裝面76b垂直的方向上工作的這部分的力才能成為振子70的驅動力。因此,可以說該形態的驅動接觸部76-4的驅動力比圖15B~15E所示形態的驅動接觸部76-3弱。
但是,由於上下兩根導向軸77中的一側的導向軸77-2由軸承長孔81和螺旋彈簧83保持成可自由擺動,因此,特別是振子70處於兩端附近時,上下兩根導向軸77就不平行(沒有振子70的一側的間隔多少變近一些),隨之有時驅動接觸部76中幾個不與導向軸77接觸。
通過進一步附加保持平行性的機構,能夠消除這樣的現象,但有時驅動接觸部76的一部分從導向軸77離開,對驅動來說不是根本的問題。
圖17A~17D是說明即使驅動接觸部76的一部分從導向軸77離開也對驅動不產生根本問題的圖。圖17A、17B示出了振動波線性電動機46的驅動部的圖4B所示基本形,示出了振子70、從上下夾持振子70的兩根導向軸77(77-1、77-2)、在其兩端部向上方彈壓下面的導向軸77-2的兩個螺旋彈簧83、以及保持這些導向軸77和螺旋彈簧83的支承部78的基部78-1。
此外,在振子70上示出了按窄間隔配置的兩個驅動接觸部76-1、按寬間隔配置的兩個驅動接觸部76-2、中央的銷部件安裝孔103、其兩側的A+電極連接外部端子98、A-電極連接外部端子99、B+電極連接外部端子101和B-電極連接外部端子102。
上述按窄間隔配置的兩個驅動接觸部76-1不一定需要2個,也可以是一個。
參照圖17A、17B進一步說明與這樣結構的振子70、驅動接觸部76、導向軸77的配置結構,其具有支承部78;相對於該支承部78固定的上面的導向軸77-1;配置成可向著該上面的導向軸77-1移動的下面的導向軸77-2;螺旋彈簧83,向著上面的導向軸77-1彈壓該下面的導向軸77-2;振子70,配設在上下導向軸77之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上面的導向軸77-1,在規定的相對移動方向上相對地移動;兩個驅動接觸部76-2,在該振子70的與上面的導向軸77-1對置的一側,按規定間隔設置在相對移動方向上;以及一個驅動接觸部76-1,在振子70的與下面的導向軸77-2對置的一側,設置在與上述兩個驅動接觸部76-2之間相對應的位置上;另外,在與下面的導向軸77-2對置的一側,再設置一個驅動接觸部76-1,將這兩個驅動接觸部77-2的配置間隔配置成比上述兩個驅動接觸部76-2的配置間隔窄,從後面附加在與上述下面的導向軸77-2對置的一側的驅動接觸部76-1,也被配置在與上述兩個驅動接觸部76-2之間相對應的位置上。
但是,前面講過,即使驅動接觸部76的一部分事先從導向軸77離開,對驅動也不是根本的問題,但這在例如上述的圖17A、17B中,4個驅動接觸部76在移動路徑的中心附近4個都接觸,但有時在左端是左下的驅動接觸部76、在右端是右下的驅動接觸部76多少成為浮起的狀態。
該情況下,沒浮起的(處於左端時是右下的)驅動接觸部76接觸後進行橢圓振動,成為驅動力之源。從而,驅動接觸部76是形成接觸部的部件或部分,但正確地說,應該認為驅動接觸部76是在移動路徑中的至少一部分中與導向軸77接觸的部分。
再有,圖17C、17D示出了振子70的上下方向與圖17A、17B的情況相反地配置的情況的例子。即,配置間隔寬的驅動接觸部76-2與可動的導向軸77-2接觸,配置間隔窄的驅動接觸部76-1與固定導向軸77-1接觸。該情況下的與振子70、驅動接觸部76、導向軸77的配置結構的詳細說明是重複的,故省略說明,但可以按照圖17A、17B的情況進行說明。
但是,圖15和圖16中示出了驅動接觸部76與導向軸77的接觸結合的各種各樣的不同形態,但在圖17所示的任意的與振子70、驅動接觸部76和導向軸77的配置結構中是否使用圖15和圖16所示的任意接觸結合的形態時,必須要考慮振子70在移動方向上的移動特性。
圖18A、18B至圖23A、23B是分別說明驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態和與振子70、驅動接觸部及導向軸的配置結構中的振子的移動特性的圖。
此外,在各圖18A、18B至圖21A、21B中,在右側模式地示出了與圖14A同樣的上面兩個驅動接觸部的間隔窄、下面兩個驅動接觸部的間隔寬的結構,在左側模式地示出了與圖14B同樣的剖視圖。此外,分別在圖22A、22B及圖23A、23B中,示出了振子70的上下方向與圖18A、18B至圖21A、21B的情況相反的配置結構。
這些配置結構與圖17C、17D中示出的配置結構相同,將窄間隔的兩個驅動接觸部配置在振子70的上面,將寬間隔的兩個驅動接觸部配置在振子70的下面。該形態如圖17C、17D所示,下面的寬間隔的兩個驅動接觸部始終與擺動型的下面的導向軸接觸,但上面的窄間隔的兩個驅動接觸部的任一方有動不動就從固定型的上面的導向軸離開的傾向。
通過組合這樣的結構上的特性和具有很強導向功能的驅動接觸部或者具有很強驅動功能的驅動接觸部,就得到各個配置結構中特有的對振子70的移動驅動上的特性。
首先,圖18A、18B共同示出導向功能優先的配置結構,在驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態中,上面的窄間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態、和下面的寬間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態,都是使用了圖16B、圖16D或圖16E中示出的具有很強的導向功能的驅動接觸部76-4和導向軸77(77-1、77-2)或者變形導向軸77-3的結構。該結構特別是能最佳地抑制向與振子70的移動方向成直角的方向的旋轉移動。
此外,圖19A示出了上面的窄間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態,雖然在圖15中沒有示出,但示出了平板狀的導向軸77-4與平板片型驅動接觸部76-5的接觸結合形態,該平板片型驅動接觸部76-5是具有很強的驅動功能的驅動接觸部。並且,下面的寬間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態是利用圖16B中示出的具有很強導向功能的驅動接觸部76-4的接觸結合形態。
此外,圖19B示出了上面的窄間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態,是利用圖15B中示出的具有很強驅動功能的驅動接觸部76-3的接觸結合形態,下面的寬間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態是利用圖16D中示出的具有很強導向功能的驅動接觸部76-4的接觸結合形態。
這樣地,圖19A、19B中,都使具有很強驅動功能的驅動接觸部與固定側的上面的導向軸接觸,如圖17C、17D所示,在任一個驅動接觸部離開了接觸結合狀態的情況下,也維持很強的驅動功能。
此外,如前所述,在變更了振子70的驅動方向之後,進行可動的導向軸77-2的縮小間隙的動作。即,在變更驅動方向之後,就幾乎不發生與可動導向軸77-2接觸著的驅動接觸部所產生的驅動力。從而,通過在固定的導向軸上具有很強驅動功能的接觸形態下,使導向軸與驅動接觸部接觸,就能夠在剛變更驅動方向之後,也能發生更強的驅動力。
此外,如圖19A所示,由於與一方的導向軸(圖中是上面的導向軸77-4)的接觸結合是平面接觸,與另一方的導向軸(圖中是下面的導向軸77-2)的接觸結合是具有很強的導向功能的結合形態,因此,能夠確保振子70整體的導向功能,此外,這樣地,下面的接觸自動地進行定位,因此,即使上面的接觸是平面接觸,也防止向與移動方向垂直的方向的水平移動,這樣,也防止向與移動方向垂直的方向的旋轉。從而,不需要進行平行方向的定位設定,組裝很容易。圖19B的情況也以此相同。
圖20A、20B都示出驅動功能優先的配置結構,在驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態中,上面的窄間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態、和下面的寬間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態,都是使用圖15B、圖15C或圖19A的上面示出的具有很強導向功能的驅動接觸部76-3或76-5和導向軸77(77-1、77-2)或平板狀導向軸77-4的結構。該結構特別是對振子70的移動方向上的導向功能可以說最弱。但是,上下都緩和,由於具有導向功能,故不需要平行伸出,該情況下也具有組裝容易的優點。
此外,圖21A、21B中,上面的窄間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態表示圖16B或圖16D中示出的具有很強驅動功能的驅動接觸部76-4的接觸結合形態,下面的寬間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態表示具有圖19A及圖20B的上面示出的平板狀的導向軸77-4與平板片型驅動接觸部76-5的很強驅動功能的接觸結合形態、或者圖15B中示出的具有很強驅動功能的驅動接觸部76-3與導向軸77-2的接觸結合形態。
該配置形態是導向功能和驅動功能都良好地作用的形態,上面的窄間隔的兩個具有很強導向功能的驅動接觸部76-4與固定型的上面的導向軸77-1接觸,發揮強有力的導向功能。另一方面,下面的寬間隔的兩個具有很強驅動功能的驅動接觸部76-5或76-3如圖17C、D所示,不離開擺動的下面的導向軸而始終接觸,故能夠發揮強有力的驅動功能。
再者,在上述圖18A~圖21B中示出的例子中,使配置在振子主體75的中心(重心)側的驅動接觸部76與固定的導向軸77-1接觸。幾乎不受振子主體75變形的影響。即,在驅動接觸部的配置形態中,能夠使進一步高效地產生驅動力的驅動接觸部與固定的導向軸77-1接觸。這樣,即使在剛改變了振子70的驅動方向之後,也能夠穩定地得到驅動力。
這樣地,通過適當地選擇驅動接觸部的配置、驅動接觸部與導向軸的接觸形態、以及導向軸的固定/可動,就能夠有效地發生驅動力。並且,在使配置在振子上的驅動接觸部中的配置間隔窄的驅動接觸部,與固定的導向軸對置的同時,通過使驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態成為具有如前所述的更強的驅動功能的形態,就能夠非常有效地產生驅動力。
圖22A、22B及圖23A、22B與圖17A、17B中示出的配置結構相同,在振子70的上面配置寬間隔的兩個驅動接觸部,在振子70的下面配置著窄間隔的兩個驅動接觸部。該形態如圖17A、17B所示,上面的寬間隔的兩個驅動接觸部始終與固定型的上面的導向軸接觸,但下面的窄間隔的兩個驅動接觸部的任一方有動不動就從擺動型的下面的導向軸離開的傾向。
該情況下,通過組合這樣的結構上的特性和很強導向功能的驅動接觸部或者很強驅動功能的驅動接觸部,就得到各個配置結構中特有的對振子70的移動驅動上的特性。
首先,圖22A、22B中,上面的寬間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態表示圖16B或圖16D中示出的具有很強導向功能的驅動接觸部76-4的接觸結合形態,下面的窄間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態表示圖19A及圖20B的上面示出的平板狀的導向軸77-4與平板片型驅動接觸部76-5的具有很強導向功能的接觸結合形態、或者圖15B中示出的具有很強驅動功能的驅動接觸部76-3與導向軸77-2的接觸結合形態。
該配置形態是導向功能和驅動功能都良好地作用的形態,上面的寬間隔的兩個具有很強導向功能的驅動接觸部76-4與固定型的上面的導向軸77-1始終接觸,發揮強有力的導向功能。另一方面,下面的窄間隔的兩個具有很強驅動功能的驅動接觸部76-5或76-3如圖17A、B所示,任一個有從擺動的下面的導向軸離開的傾向,但另一個必定與下面的導向軸接觸,故能夠發揮強有力的驅動功能。
此外,由於在使兩者的接觸結合形態成為具有很強導向功能的形態的同時,使配置間隔寬的驅動接觸部78與固定的導向軸77-1接觸,因此,能夠進一步正確地引導振子70。即,通過適當地選擇驅動接觸部的配置間隔、驅動接觸部與導向軸的接觸形態、以及導向軸的固定/可動,就能夠進一步正確地引導振子70。
然後,在使配置在振子上的驅動接觸部中的配置間隔寬的驅動接觸部與固定的導向軸對置的同時,通過使驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態成為如前所述的具有更強的驅動功能,就能夠進一步正確地引導振子70。
圖23A、23B表示上面的寬間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態是圖15C或15B中示出的具有很強驅動功能的驅動接觸部76-3的接觸結合形態,下面的窄間隔的兩個驅動接觸部與導向軸的接觸結合形態表示圖16D中示出的具有很強導向功能的驅動接觸部76-4的接觸結合形態。
這樣地,圖23A、23B中,由於都是使具有很強驅動功能的驅動接觸部與固定側的上面的導向軸接觸,因此,在使振子70的移動方向剛反轉之後,能夠利用在具有很強驅動功能的驅動接觸部上發生的驅動力,來驅動振子70。
此外,由於使具有很強導向功能的驅動接觸部與擺動型的下面的導向軸接觸,因此,如圖17A、B所示,在任一個驅動接觸部從接觸結合離開的情況下,也能夠維持很強的導向功能。這樣地,圖23A、23B中示出的配置結構就成為導向功能和驅動功能兼有的結構。
如以上說明的,本例中的振動波線性電動機,在例如長方體形狀的振子主體表面的對置的兩側,設置了整體是凸形且中央部具有凹形槽的驅動接觸部,並設置一部分的周面嵌入到該凹形槽中、並通過驅動接觸部夾持振子的兩根導向軸,固定兩根導向軸的一方、把另一方向上述一方彈壓,使兩根導向軸始終按壓並夾持振子,這樣,利用振子的振動波,驅動接觸部產生橢圓驅動振動,使振子和導向軸在軸方向上相對地移動,同時,由於驅動接觸部的凹形槽與導向軸結合,就限定了移動方向,使得振子不脫離軸方向。
此外,在本實施方式中,說明了一體地形成有多個驅動接觸部的例子,但不限於此,也可以分別將獨立的驅動接觸部安裝在振子主體上。
這樣地,本例的振動波線性電動機構成獨立的單體的振動波線性電動機,然後,上述振子和導向軸在軸方向上的相對移動,能夠作為對外部部件或者外部裝置的被移動驅動體的移動驅動力而容易地取出。這樣,可以提供一種結構簡單且可小型化的振動波線性電動機。
如以上說明的,根據本發明的振動波線性電動機,是振子和導向軸向軸方向相對移動的簡單的結構,是獨立的單體結構,振子和導向軸在軸方向上的相對移動,能夠作為對外部部件或者外部裝置的被移動驅動體的移動驅動力而容易地取出。這樣,可以提供一種結構簡單且可小型化的振動波線性電動機。
權利要求
1.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,配置成可向該第一抵接部件移動;彈性機構,向上述第一抵接部件彈壓該第二抵接部件;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一及第二驅動接觸部,在該振子的與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸,並在上述相對移動方向上按規定間隔設置;以及第三驅動接觸部,在上述振子的與上述第二抵接部件對置的一側應與該第二抵接部件接觸,並設置在與上述第一和第二驅動接觸部之間相對應的位置上。
2.如權利要求1所述的振動波線性電動機,其特徵在於,還設置在上述振子的與上述第二抵接部件對置的一側應與該第二抵接部件接觸的第四驅動接觸部,該第四驅動接觸部與上述第三驅動接觸部的配置間隔比上述第一和第二驅動接觸部的配置間隔窄。
3.如權利要求2所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第四驅動接觸部配置在上述振子的上述相對移動方向上的、與上述第一和第二驅動接觸部之間相對應的位置上。
4.如權利要求1所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一和第二驅動接觸部配置在上述振子的上述相對移動方向的端部附近。
5.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,配置成可向該第一抵接部件移動;彈性機構,向上述第一抵接部件彈壓該第二抵接部件;振子,配設在上述第一抵接部件與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一及第二驅動接觸部,在該振子的與上述第二抵接部件對置的一側應與該第二抵接部件接觸,並在上述相對移動方向上按規定間隔設置;以及第三驅動接觸部,在上述振子的與上述第一抵接部件對置的一側,設置在與上述第一和第二驅動接觸部之間相對應的位置上。
6.如權利要求5所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第三驅動接觸部配置在比上述相對移動方向上的上述第一及第二驅動接觸部的配置位置更靠近上述振子的重心位置的位置上。
7.如權利要求6所述的振動波線性電動機,其特徵在於,還設置在上述振子的與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸的第四驅動接觸部,該第四驅動接觸部與上述第三驅動接觸部的配置間隔比上述第一和第二驅動接觸部的配置間隔窄。
8.如權利要求7所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第四驅動接觸部配置在上述振子的上述相對移動方向上的、與上述第一和第二驅動接觸部之間相對應的位置上。
9.如權利要求5所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一及第二驅動接觸部配置在上述振子的上述相對移動方向的端部附近。
10.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,配置成可向該第一抵接部件移動;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一驅動接觸部,設置成在該振子的與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸;第二驅動接觸部,設置成在上述振子的與上述第二抵接部件對置的一側應與該第二抵接部件接觸;以及彈性機構,在上述第一及第二抵接部件和上述第一及第二驅動接觸部之間提供按壓力;上述第一驅動接觸部具有導向功能,所述導向功能限制上述振子向與上述振子的上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向的移動。
11.如權利要求10所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第二驅動接觸部在導向功能中容許規定的遊隙,所述導向功能限制上述振子向與上述振子的上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向的移動。
12.如權利要求11所述的振動波線性電動機,其特徵在於,在上述第二驅動接觸部與上述第二抵接部件的接觸部中,該接觸部的法線與上述振子的振動方向所成的角,小於在上述第一驅動接觸部與上述第一抵接部件的接觸部中該接觸部的法線與上述振子的振動方向所成的角。
13.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,可向該第一抵接部件移動;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一驅動接觸部,設置成在該振子的與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸;第二驅動接觸部,設置成在上述振子的與上述第二抵接部件對置的一側應與該第二抵接部件接觸;以及彈性機構,在上述第一及第二抵接部件與上述第一及第二驅動接觸部之間提供按壓力;上述第二驅動接觸部具有導向功能,所述導向功能限制上述振子向與上述振子的上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向的移動,上述第一驅動接觸部在上述導向功能中容許規定的遊隙。
14.如權利要求13所述的振動波線性電動機,其特徵在於,在上述第一驅動接觸部與上述第一抵接部件的接觸部中,該接觸部的法線與上述振子的振動方向所成的角,小於在上述第二驅動接觸部與上述第二抵接部件的接觸部中該接觸部的法線與上述振子的振動方向所成的角。
15.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有第一抵接部件;第二抵接部件;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;驅動接觸部,設置在該振子上,與上述第一及第二抵接部件抵接;彈性機構,施加彈性力使上述振子與上述第一及第二抵接部件壓接;以及插入部,設置在上述驅動接觸部上,形成為插入上述第一抵接部件的至少一部分;通過將上述第一抵接部件插入到上述插入部中,限制上述振子在與上述振子的上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向上的的位置。
16.如權利要求15所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述插入部由截面為圓弧形的槽構成。
17.如權利要求15所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述插入部由截面為V字形的槽構成。
18.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有第一抵接部件;第二抵接部件;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一驅動接觸部,設置成在該振子的與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸;第二驅動接觸部,設置成在上述振子的與上述第二抵接部件對置的一側應與該第二抵接部件接觸;彈性機構,施加彈性力使上述第一及第二驅動接觸部與上述第一及第二抵接部件壓接;第一槽部,設置在上述第一驅動接觸部中應與上述第一抵接部件接觸的部位;以及第二槽部,設置在上述第二驅動接觸部中應與上述第二抵接部件接觸的部位;利用上述第一和第二槽部,限制上述振子向與上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向成直角的方向的移動。
19.如權利要求18所述的振動波線性電動機,其特徵在於,具有固定上述第一抵接部件的基座;上述第二槽部與上述第二抵接部件之間的遊隙,比上述第一槽部與上述第一抵接部件之間的遊隙大。
20.如權利要求19所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第二抵接部件與上述第二槽部的槽底部接觸。
21.如權利要求19所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一抵接部件與上述第一槽部的槽壁部接觸。
22.如權利要求18所述的振動波線性電動機,其特徵在於,具有固定上述第一抵接部件的基座;上述第一槽部與上述第一抵接部件之間的遊隙,比上述第二槽部與上述第二抵接部件之間的遊隙大。
23.如權利要求22所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一抵接部件與上述第一槽部的槽底部接觸。
24.如權利要求23所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第二抵接部件與上述第二槽部的槽壁部接觸。
25.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,配置成可向該第一抵接部件移動;彈性機構,向上述第一抵接部件彈壓該第二抵接部件;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一驅動接觸部,設置成在該振子的與上述第一或第二抵接部件的一方對置的一側,應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸;第二驅動接觸部,和該第一驅動接觸部一起在上述相對移動方向上按規定間隔配置在同一側,並設置成應與上述第一或第二抵接部件接觸;以及第三驅動接觸部,設置成在上述振子的與上述第一或第二抵接部件的另一方對置的一側,應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸,並配置在上述相對移動方向上且與上述第一和第二驅動接觸部之間相對應的位置;上述第一及第二驅動接觸部設置成在上述振子的與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸,在上述第一或第二驅動接觸部的至少一方具有導向功能,所述導向功能限制上述振子向與上述振子的相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向的移動。
26.如權利要求25所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第三驅動接觸部與上述第二抵接部件接觸,使得容許上述振子向與上述振子的上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向的移動。
27.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,配置成可向該第一抵接部件移動;彈性機構,向上述第一抵接部件彈壓該第二抵接部件;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一驅動接觸部,設置成在該振子的與上述第一或第二抵接部件的一方對置的一側,應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸;第二驅動接觸部,和該第一驅動接觸部一起在上述相對移動方向上按規定間隔配置在同一側,並設置成應與上述第一或第二抵接部件接觸;以及第三驅動接觸部,設置成在上述振子的與上述第一或第二抵接部件的另一方對置的一側,應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸,並配置在上述相對移動方向上且與上述第一和第二驅動接觸部之間相對應的位置;上述第三驅動接觸部設置成在與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸,並且具有導向功能,所述導向功能限制上述振子向與上述振子的上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向的移動。
28.如權利要求27所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一及第二驅動接觸部與上述第二抵接部件接觸,使得容許上述振子向與上述振子的上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向的移動。
29.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,配置成可向該第一抵接部件移動;彈性機構,向上述第一抵接部件彈壓該第二抵接部件;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一驅動接觸部,設置成在該振子的與上述第一或第二抵接部件的一方對置的一側,應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸;第一槽部,設置在該第一驅動接觸部上,在應與上述第一或第二抵接部件的一方接觸的部位形成;第二驅動接觸部,和上述第一驅動接觸部一起在上述相對移動方向上按規定間隔配置在同一側,設置成應與上述第一或第二抵接部件接觸;第二槽部,設置在該第二驅動接觸部上,在應與上述第一或第二抵接部件的一方接觸的部位形成;第三驅動接觸部,設置成在上述振子的與上述第一或第二抵接部件的另一方對置的一側,應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸,並配置在上述相對移動方向上且與上述第一和第二驅動接觸部之間對應的位置;以及第三槽部,設置在該第三驅動接觸部上,在應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸的部位形成;上述第一和第二驅動接觸部設置成在與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸,利用上述第一槽部,限制上述振子在與上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向上的位置。
30.如權利要求29所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第三槽部與上述第二抵接部件之間的遊隙比上述第一槽部與上述第一抵接部件之間的遊隙大。
31.如權利要求29所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一槽部與上述第一抵接部件之間的遊隙,和上述第二槽部與上述第二抵接部件之間的遊隙大致相等。
32.如權利要求29所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一抵接部件與上述第一槽部的除底部之外的至少兩點接觸。
33.一種振動波線性電動機,其特徵在於,具有基座;第一抵接部件,相對於該基座固定;第二抵接部件,配置成可向該第一抵接部件移動;彈性機構,向上述第一抵接部件彈壓該第二抵接部件;振子,配設在上述第一與第二抵接部件之間,通過施加驅動信號進行振動,相對於上述第一抵接部件,在規定的相對移動方向上相對地移動;第一驅動接觸部,設置成在該振子的與上述第一或第二抵接部件的一方對置的一側,應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸;第一槽部,設置在該第一驅動接觸部上,在應與上述第一或第二抵接部件的一方接觸的部位形成;第二驅動接觸部,和上述第一驅動接觸部一起在上述相對移動方向上按規定間隔配置在同一側,並設置成應與上述第一或第二抵接部件接觸;第二槽部,設置在該第二驅動接觸部上,在應與上述第一或第二抵接部件的一方接觸的部位形成;第三驅動接觸部,設置成在上述振子的與上述第一或第二抵接部件的另一方對置的一側,應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸,並配置在上述相對移動方向上且與上述第一和第二驅動接觸部之間對應的位置上;以及第三槽部,設置在該第三驅動接觸部上,在應與對置的上述第一或第二抵接部件接觸的部位形成;上述第三驅動接觸部設置成在與上述第一抵接部件對置的一側應與該第一抵接部件接觸,利用上述第三槽部,限制上述振子在與上述相對移動方向和上述第一及第二抵接部件的排列方向正交的方向上的位置。
34.如權利要求33所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一及第二槽部與上述第二抵接部件之間的遊隙,比上述第三槽部與上述第一抵接部件之間的遊隙大。
35.如權利要求33所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一槽部與上述第二抵接部件之間的遊隙,和上述第二槽部與上述第二抵接部件之間的遊隙大致相等。
36.如權利要求33所述的振動波線性電動機,其特徵在於,上述第一抵接部件與上述第三槽部的除底部之外的至少兩點接觸。
全文摘要
本發明涉及一種振動波線性電動機,在振子主體的上下方分別設置平板部與驅動接觸部成一體化的連結型驅動接觸部,與這些連結型驅動接觸部的凹部接觸的上下兩根導向軸被支承部的直立部支承,由螺旋彈簧向下面的導向軸作用向上推壓的彈性力,使兩根導向軸壓接並夾持振子。在振子主體上施加相位不同的交流電壓,振子主體發生振動波,在驅動接觸部的部分產生橢圓旋轉振動,振子與兩根導向軸、支承部在軸向上相對移動。固定一方,另一方被連結在驅動體上。
文檔編號H02N2/00GK1581666SQ20041005622
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月5日 優先權日2003年8月6日
發明者佐佐木靖夫, 中尾壽宏, 白鳥和利 申請人:奧林巴斯株式會社

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