[发明专利]超声波马达及透镜驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将振动体按压接触于被驱动体而将振动体的振动传递到被驱动体从而产生驱动力的超声波马达，及通过该超声波马达使透镜沿着光轴方向移动的透镜驱动装置。更详细地说，涉及超声波马达的振动体与被驱动体的按压接触结构。

背景技术

超声波马达利用由压电元件等振动体（定子）产生的振动使前端的输出部进行椭圆运动，驱动被按压接触着的被驱动体（转子）旋转。由于这样的超声波马达小型且噪音小，能够实现高输出，因此在具有对焦功能或变焦功能的光学设备等中，作为透镜驱动机构而被采用。

例如，在使用了现有的超声波马达的透镜驱动机构中，如日本国申请特开2010-206907号公报（专利文献1）中所示那样，当使构成定子的振动体（振子）的输出部按压接触于构成转子的驱动环（被驱动体），将从振动体产生的振动向驱动环传递时，利用输出部与驱动环的摩擦力，驱动环被驱动而以固定构件为中心进行旋转。当伴随着该驱动环的旋转而旋转的驱动力输出构件（旋转轴）旋转时，在该驱动力输出构件上设置的齿轮旋转，且对焦透镜等透镜相对于镜头镜筒沿着光轴方向滑动移动。

通常，在驱动环与固定构件之间插入设置有球轴承等轴承构件。当与轴承构件滑动接触而驱动环旋转时，施加在驱动环上的旋转力被传递到驱动力输出构件，而使该驱动力输出构件旋转，且透镜沿着光轴方向滑动移动。

另外，一直以来，对于摄像机、静物照相机等摄像装置，作为使用透镜驱动装置进行透镜系统调焦的方法，采用手动的人工对焦方法和利用马达控制的自动对焦方法。各调节方法的转换，通过操作在摄像装置本身或者镜头外部设置的模式转换部来进行。但是，在自动对焦模式下，使用者一边追着被摄体一边进行透镜的调焦之后，想要利用手动操作透镜对焦点进行微调的情况下，需要进行模式转换部的操作。因此，不能顺利的从自动对焦模式向人工对焦模式转换。另外，产生人工对焦模式下的调焦动作延迟的问题。为了对模式转换部进行操作，一旦目光从摄影影像离开，有时会错过抓拍时机。

因此，市场上开发出了如下的透镜驱动装置，该透镜驱动装置具有不进行繁琐的操作就能够在人工对焦模式和自动对焦模式之间进行转换的所谓的全时手动机构（full-time manual mechanism）。

例如，在日本国申请的特开平11-014885号公报（专利文献2）中公开了如下的镜头镜筒：使用圆环状振动波马达，驱动镜头以光轴为中心转动来进行自动调焦，并且通过在镜头的外环位置设置的手动操作环的操作来进行手动调焦。该镜头镜筒连接着与调焦用透镜移动环联动的并能以光轴为中心转动的引导环、以及设置于该引导环上的并以行星齿轮为中心的振动波马达的输出环和人工操作环。从而作为以振动波马达的最适合接触压力不影响其它的联动系统的方式由在转子侧承受的轴承和来自定子侧的弹簧而得到的独立结构，实现了全时手动机构。

但是，现有的透镜驱动装置，在利用马达进行透镜的驱动控制时，当施加除了来自马达的驱动力以外的外力时，产生了构成该透镜驱动装置的部件受到直接影响而损伤等的问题。

例如，在使用自动对焦功能时，当利用手动操作对焦透镜时，有时会施加由透镜驱动装置的马达产生的规定的驱动力以上的外力，或者会施加相反方向的力。另外，在使用自动变焦功能时，虽然变焦透镜向被摄体侧伸长，但当进行了错误操作，变焦透镜被从前方压入时，透镜驱动装置自身将产生大的负荷。

当利用外力而对驱动力输出构件施加负荷时，伴随着驱动力输出构件而旋转的驱动环旋转，并在振动体的输出部与驱动环之间产生异常磨损，导致发热、耐用年数的降低。

在现有技术中，为了避免该异常磨损，采用了如下结构：在驱动环与固定构件之间具备具有多个齿轮的减速机构，设定齿轮之间的摩擦力比振动体的输出部与驱动环之间的摩擦力小，使由外力产生的驱动力输出构件的旋转力滑移从而不会传递到驱动环侧。

另外，在专利文献2中采用的振动波马达，是环状型振动波马达，将由构成定子的压电元件的振动产生的行波，向与该定子按压接触的转子传递，由此得到旋转驱动力。因此，在光轴方向上，将定子、转子、输出轴以直线连结的状态配置。该输出轴在其外周配置两个行星齿轮、引导环等。由此，相对于光轴方向的尺寸变大，因采用了该振动波马达的透镜驱动装置的尺寸，将产生镜头镜筒自身的形状被限制的问题。