JP2625555B2 - Vibration wave device - Google Patents
Vibration wave deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、振動装置、特に進行波型の振動波モータに
おける振動体の構造に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vibration device, particularly to a structure of a vibrating body in a traveling wave type vibration wave motor.
（従来の技術） 弾性体に進行性振動波を生じさせ、この振動によって
ロータ等の移動体を移動させる振動波モータは、小型で
あり、また低速時に高いトルクが得られることから、近
年例えば一眼レフカメラ撮影レンズ駆動用として採用さ
れ利用されている。(Prior Art) A vibration wave motor that generates a progressive vibration wave in an elastic body and moves a moving body such as a rotor by the vibration is small and has a high torque at low speed. It is adopted and used for driving a reflex camera shooting lens.
第２図はこの振動波モータを、撮影レンズ駆動用とし
て組込んだ一眼レフカメラの撮影レンズの縦断面図を示
しており、この図において、１は撮影レンズの光軸Ｌを
回転中心とする円環状の金属製の弾性体であり、後述す
るロータ３に接続する側には、第３図に示されるように
所定の幅ｔと深さｈの溝1Aが全周に渡って設けられてい
る。また第２図に示す如く該弾性体１の片面にはPZT等
の圧電素子２が所定の分極をもつようにして接着剤によ
り固定されて、これらにより振動体が構成される。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a photographing lens of a single-lens reflex camera incorporating the vibration wave motor for driving a photographing lens. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an optical axis L of the photographing lens as a rotation center. An annular metal elastic body is provided with a groove 1A having a predetermined width t and a depth h all around the side connected to the rotor 3 described later, as shown in FIG. I have. As shown in FIG. 2, a piezoelectric element 2 such as PZT is fixed to one surface of the elastic body 1 with an adhesive so as to have a predetermined polarization, and these form a vibrating body.
電気−機械エネルギー変換素子としてのこの圧電素子
２に対しては、公知の方法で、時間的な位相の異なる超
音波の駆動信号が印加され、この信号に応答して弾性体
１が振動することによって弾性体１の周方向に回転する
進行性振動波が発生される。A drive signal of ultrasonic waves having different temporal phases is applied to the piezoelectric element 2 as an electro-mechanical energy conversion element by a known method, and the elastic body 1 vibrates in response to this signal. As a result, a progressive vibration wave that rotates in the circumferential direction of the elastic body 1 is generated.
第２図における３は、弾性体１の上面の加圧接触され
た端部を有する円環状のロータであり、弾性体１に対し
ては移動体を構成することになる。そしてこの移動体と
してのロータ３の反対側に端部にはゴム等の円環状の第
１の吸振体５が設けられている。４はフェルト等で形成
された円環状の振動絶縁体であり、該絶縁体４はフェル
ト台８を介して重ね合された２枚の皿バネ９から加圧力
を受けるようになっている。Reference numeral 3 in FIG. 2 denotes an annular rotor having an end portion of the upper surface of the elastic body 1 which is in pressure contact with the upper surface of the elastic body 1, and constitutes a moving body with respect to the elastic body 1. An annular first vibration absorber 5 made of rubber or the like is provided at an end of the movable body opposite to the rotor 3. Reference numeral 4 denotes an annular vibration insulator made of felt or the like. The insulator 4 receives a pressing force from two superimposed disc springs 9 via a felt base 8.
前述のロータ３は前記した第１の吸振体５を介して連
結板に密接に保持されている。また円環状の連結板22は
６本の締め付けビス（図示せず）により出力伝達体25と
固定される。光軸Ｌを回転中心として回転するこの出力
伝達体25は、ボール10とボールレース13,14と共に玉軸
受けを構成する。このボールレース13,14は撮影レンズ
の外筒12に固定され、外筒12は固定筒11と結合されて最
終的にカメラマウント19に固定されている。The above-mentioned rotor 3 is closely held by the connecting plate via the above-mentioned first vibration absorber 5. Further, the annular connecting plate 22 is fixed to the output transmitting body 25 by six fastening screws (not shown). The output transmission body 25 that rotates about the optical axis L forms a ball bearing together with the ball 10 and the ball races 13 and 14. The ball races 13 and 14 are fixed to the outer cylinder 12 of the photographing lens. The outer cylinder 12 is connected to the fixed cylinder 11 and is finally fixed to the camera mount 19.
また上記出力伝達体25の先端には連結コロ15が固定さ
れ、光軸方向に設けられたフォーカスレンズ27を保持し
た移動環17のキー溝（図示せず）を係合する。固定内筒
18のネジ部18aと移動環17のネジ部17aがヘリコイド結合
しており、出力伝達体25の回転運動によって連結コロ15
を介して移動環17は回転しながら光軸方向に引導可能と
なっている。The connecting roller 15 is fixed to the tip of the output transmission body 25, and engages with a keyway (not shown) of the moving ring 17 holding the focus lens 27 provided in the optical axis direction. Fixed inner cylinder
The screw portion 18a of the moving ring 17 and the screw portion 17a of the moving ring 17 are helicoidally connected, and the connecting roller 15
The movable ring 17 can be guided in the direction of the optical axis while rotating.
かかる構成によって、カメラ側からのAF信号（または
マニュアルリング16からの駆動信号）により該振動体1,
2に公知の方法で進行性振動波を発生させ、ロータ３を
回転させて最終的にフォーカスレンズ27を光軸方向に移
動させ、ピント調整を行なうことができる。With such a configuration, the vibrating body 1 and the vibrating body 1 are driven by an AF signal from the camera (or a driving signal from the manual ring 16).
2, a progressive vibration wave is generated by a known method, and the rotor 3 is rotated to finally move the focus lens 27 in the optical axis direction, thereby performing focus adjustment.
かかる装置の場合、振動体1,2は、駆動用進行性振動
波が振動体上のどの位置においても同じ振幅、同じ波長
となるように均一な部材で形成されて、第３図に示して
いるように全周に渡って均一一様な構造をもつようにな
っているのが普通である。In the case of such an apparatus, the vibrating members 1 and 2 are formed of uniform members so that the driving progressive vibration wave has the same amplitude and the same wavelength at any position on the vibrating member, as shown in FIG. It is common to have a uniform structure over the entire circumference.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来装置においては、振動体、移
動体あるいはこれらの保持部材の加工精度等の問題か
ら、加工後の平面度の誤差が厳密には避け難く、これに
起因して例えば振動体と移動体の接触面に面圧ムラを招
き、その結果として駆動用進行性振動波とは異なった波
長の進行性振動波が励起成長され、これが騒音の原因に
なることがあった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described conventional apparatus, it is difficult to strictly avoid an error in flatness after processing due to problems such as processing accuracy of the vibrating body, the moving body, and these holding members. For example, surface pressure unevenness is caused on the contact surface between the vibrating body and the moving body, and as a result, a traveling vibration wave having a wavelength different from the driving traveling vibration wave is excited and grown, and this causes noise. There was something.
本発明は、このような問題を解決するためになされた
ものであり、その目的は振動体の駆動に伴なった騒音の
発生を抑制できる振動波装置を提供するところにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a vibration wave device capable of suppressing generation of noise accompanying driving of a vibrating body.
（課題を解決するための手段及び作用） このような目的を実現するためになされた本発明の振
動波装置の特徴は、弾性体と、上記弾性体に進行性振動
波を生じさせる振動駆動手段とを備えた振動波装置にお
いて、上記弾性体上に発生が想定される不用振動の波長
λの1/2の整数倍の間隔の位置に、該振動波の進行方向
に沿って弾性体の変形に対する抵抗の不均一部を設ける
と共に、この抵抗に対する抵抗の不均一部を、上記位置
を中心として（2k＋１）λ/4［ただしｋは０又は正の整
数］の範囲に渡り設けたという構成をなすところにあ
り、代表的には、上記弾性体に移動体としてのロータを
加圧接触させて構成した振動波モータを例示することが
できる。(Means and Actions for Solving the Problems) A feature of the vibration wave device of the present invention made to realize such an object is an elastic body, and a vibration driving means for generating a progressive vibration wave in the elastic body. And the deformation of the elastic body along the traveling direction of the vibration wave at a position at an interval of an integral multiple of 1/2 of the wavelength λ of the unnecessary vibration that is assumed to occur on the elastic body. And a non-uniform part of the resistance with respect to the resistance is provided over a range of (2k + 1) λ / 4 [where k is 0 or a positive integer] centering on the above position. This is a typical example of a vibration wave motor configured by bringing a rotor as a moving body into pressure contact with the elastic body.
上記構成において、弾性体の変形に対する抵抗の不均
一部は、例えば弾性体自身の構成によって内部的な抵抗
の不均一性によって与えることができる他、弾性体に接
触する外部の部材の性質に由来して外部的に与えること
もできる。具体的には、前者の内部的な抵抗の不均一性
のためには弾性体断面形状を部分的に変化させることで
曲げ剛さを不均一にすることで与えることができ、例え
ば上記第３図の例で示した従来の弾性体における溝の深
さを一部深くするとか浅くしたり、穴、突起等を部分的
に設ける構成のものを例示することができる。また後者
の外部的な抵抗を部分的に不均一にするためには、第２
図の振動波モータの例で説明した該振動波モータに作動
的に連結される円環状の吸振体や出力伝達体に、その円
環方向に沿って易変形性の部分と難変形性の部分を設け
ることによっても与えることができる。In the above configuration, the non-uniformity of the resistance to the deformation of the elastic body can be given, for example, by the internal non-uniformity of the resistance due to the configuration of the elastic body itself, and also derived from the properties of the external member that contacts the elastic body Can also be given externally. Specifically, the former non-uniformity of internal resistance can be given by making the bending rigidity non-uniform by partially changing the cross-sectional shape of the elastic body. In the conventional elastic body shown in the example of the figure, a configuration in which the depth of the groove is partially increased or reduced, or a hole, a projection, or the like is partially provided can be exemplified. In order to partially make the external resistance non-uniform,
A ring-shaped vibration absorber and an output transmission member operatively connected to the vibration wave motor described in the example of the vibration wave motor shown in FIG. Can also be provided.
本発明において、弾性体の変形に対する抵抗の不均一
部を、想定される不用振動の波長λの1/2の整数倍の間
隔の位置を中心として、（2k＋１）λ/4［ただしｋは０
又は正の整数］の範囲に渡り設けたという構成を採用し
た理由は次の通りである。In the present invention, the non-uniformity of the resistance to deformation of the elastic body is represented by (2k + 1) λ / 4 [where k is 0.
Or a positive integer] for the following reason.
いま弾性体の変形に対する抵抗の不均一性を、後述す
る実施例１の溝の深さにより与える場合として説明する
と、深溝を設けた領域（中心をl1,l2とする）の中心を
節とする不用振動モード（これを例えば３次モードの振
動とする）の振動波における振動体の固有振動数fr
31と、l1,l2を腹とする同３次モードの振動波における
弾性体の固有振動数fr32の差Δfr3（＝fr31−fr32）
が、深溝を設けた領域の長さθ2,θ３を変えたときにど
のように変化するかを、多数のθ2,θ３が異なる試料を
実際に試験して測定することにより確認すると、その結
果は第４図の通りとなった。Now, assuming that the non-uniformity of the resistance to the deformation of the elastic body is given by the depth of the groove in the first embodiment described later, the center of the deep groove region (centers are l 1 and l 2 ) is a node. The natural frequency fr of the vibrating body in a vibration wave in an unnecessary vibration mode (for example, this is referred to as a third mode vibration)
31, l 1, the difference between the natural frequency fr 32 of the elastic body in the vibration wave of the third mode of the l 2 and abdominal Δfr 3 (= fr 31 -fr 32 )
However, when the length θ 2 , θ 3 of the region provided with the deep groove is changed, how it changes is confirmed by actually testing and measuring a large number of samples having different θ 2 , θ 3. The results are as shown in FIG.
この結果から、Δfr3が大きいほど３次モードの振動
波は進行波になりにくく、したがって騒音も発生し難い
ことが理解できる。また最もΔfr3が大きいのはθ２＝
θ３＝（2k＋１）λ/4＝30゜・（2k＋１）［ただしｋは
０又は正の整数］の時であり、θ2,θ３を360゜/2・３
の整数倍とした時にはΔfr3は０に近づいていることが
分る。From this result, it can be understood that as Δfr 3 is larger, the tertiary mode vibration wave is less likely to be a traveling wave, and thus noise is less likely to be generated. The largest Δfr 3 is θ 2 =
θ 3 = (2k + 1) λ / 4 = 30 ° · (2k + 1) [where k is 0 or a positive integer], and θ 2 and θ 3 are 360 ° / 2 · 3
It can be seen that Δfr 3 approaches 0 when it is an integral multiple of.
つまり深溝を上記のように設けることによって、l1,l
2を腹とする３次モードの動剛性が下り、該モードの固
有振動数が下るが、θ２＝θ３を60゜付近とすると、
l1,l2を腹とする３次モードの動剛性を下げるだけでな
く、l1,l2を節とする３次モードの動剛性も同時に下げ
るので、360゜/2・３の整数倍ではΔfr3が最小になるた
めと考えられる。That is, by providing the deep groove as described above, l 1 , l
The dynamic stiffness of the third mode with the antinode at 2 decreases, and the natural frequency of the mode decreases. However, when θ 2 = θ 3 is set to around 60 °,
In addition to lowering the dynamic stiffness of the third-order mode with l 1 and l 2 as antinodes, the dynamic stiffness of the third-order mode with l 1 and l 2 as nodes is also reduced at the same time. Then, it is considered that Δfr 3 is minimized.
そして以上のことから上記構成の振動波モータにおい
ては、３次モードの騒音発生振動がある場合には、深溝
を波長λの1/2の整数倍の間隔で設け、しかもその深溝
形成領域の長さ範囲θには60゜（λ/2）を周期とする周
期性のあることが確認される。したがって騒音を発生す
る可能性のある不用振動であるｎ次モードの振動の波長
をλとして、上記所定の間隔で弾性体の変形に対する抵
抗の不均一な部分を設けた場合に、その不均一部分の領
域の長さは、（2k＋１）λ/4［ただしｋは０又は正の整
数］とすることで騒音防止に最も効果があることが確認
できるのである。From the above, in the vibration wave motor having the above configuration, when there is noise generation vibration in the third mode, the deep grooves are provided at intervals of an integral multiple of 1/2 of the wavelength λ, and the length of the deep groove forming region is longer. It is confirmed that the range θ has a periodicity of 60 ° (λ / 2). Therefore, if the wavelength of the vibration of the nth mode, which is unnecessary vibration that may generate noise, is λ, and if a portion having an uneven resistance to deformation of the elastic body is provided at the predetermined interval, the uneven portion It can be confirmed that setting the length of the region to (2k + 1) λ / 4 [where k is 0 or a positive integer] is most effective in preventing noise.
（実施例） 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。(Examples) Hereinafter, the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
実施例１ 第１図は本発明を適用して一眼レフカメラ用撮影レン
ズの駆動手段としての振動波モータを構成した場合の、
該振動波モータの弾性体１、及び電気−機械エネルギー
変換素子としての圧電素子２の構成概要一例を示したも
のである。Embodiment 1 FIG. 1 shows a case in which the present invention is applied to form a vibration wave motor as a driving means of a photographing lens for a single-lens reflex camera.
FIG. 1 shows an example of a configuration outline of an elastic body 1 of the vibration wave motor and a piezoelectric element 2 as an electro-mechanical energy conversion element.
この第１図で示された振動波モータが用いられる撮影
レンズの構成は、第２図、第３図で図示した撮影レンズ
のそれと略同様であるので、第１図においては異なる機
素についてのみ図示して他の機素についての図示、説明
は省略している。The configuration of the taking lens using the vibration wave motor shown in FIG. 1 is substantially the same as that of the taking lens shown in FIGS. 2 and 3, and therefore, in FIG. The illustration and description of other elements are omitted.
第１図において、１は振動波モータの主要な構成部分
を形成する円環状の弾性体であり、移動体としてのロー
タ３（第２図参照）との接触面には、幅t1、深さh1の多
数の溝1Aが全周に渡って設けられているが、これらの溝
の一部は1Bとして図示しているように、深さh2の深溝と
して形成されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an annular elastic body that forms a main component of the vibration wave motor, and has a width t 1 and a depth t 1 on a contact surface with a rotor 3 (see FIG. 2) as a moving body. Although a number of grooves 1A of h 1 is provided over the entire circumference, a portion of these grooves as shown as 1B, is formed as a depth h 2 deep groove.
本例における特徴は上記深さh1の溝と、深さh2の深溝
の関係的な構成にあるがこの点についての詳細な説明は
後述する。Features of the present embodiment and the groove of the depth h 1, there is a relationship structure of depth h 2 deep groove will be described later detailed description of this point.
２は電気−機械ネルギー変換素子としてのPZT等の圧
電素子であり、弾性体１の一方の端面（溝形成がない側
の端面）に接着剤で貼着されている。この圧電素子２
は、Ａ相駆動領域を形成する各領域2A1〜2A7及びＢ相駆
動領域を形成する各領域2B1〜2B7が、第１図のような交
互に異なる分極方向となるように分極され、またＡ相駆
動領域中の領域2A1とＢ相駆動領域中の領域2B1との間に
は、Ａ相,B相駆動領域の夫々に共通で、不図示の駆動源
のアースに接続される共通電極2Cが設けられている。更
にまたＡ相,B相駆動領域を形成する各領域2A1〜2A7,2B1
〜2B7の周方向長さは、弾性体１の曲げ振動の波長λの1
/2に設定され、更に共通電極2Cとセンサ電極2Dの周方向
長さの和は波長λに設定されている。上記共通電極2Cと
対向する側に設けられた上記Ａ相駆動領域を形成する各
領域2A1〜2A7上の電極は不図示の第１交流電源に接続さ
れる。また同様に上記Ｂ相駆動領域を形成する各領域2B
1〜2B7上の電極は、上記第１交流電源の出力信号と90゜
位相差のある交流電源を出力する不図示の第２交流電源
に接続される。そして上記Ａ相駆動領域2A1〜2A7の夫々
と、対応する上記領域2B1〜2B7の夫々とは空間的にλ/4
位相がずれて設けられている。Reference numeral 2 denotes a piezoelectric element such as PZT as an electro-mechanical energy conversion element, which is adhered to one end face of the elastic body 1 (the end face on which no groove is formed) with an adhesive. This piezoelectric element 2
, Each area 2B 1 ~2B 7 forming each region 2A 1 to 2A region 7 and the B-phase driving area forming the A phase driving area, are polarized such that different polarization directions alternately like Figure 1 , also between the area 2B 1 in the region 2A 1 and B-phase driving area in the a phase driving area, a-phase, common to each of the B phase driving area, is connected to the ground of the drive source (not shown) A common electrode 2C is provided. Furthermore A phase, each region 2A forming the B phase driving area 1 ~2A 7, 2B 1
2B 7 is 1 of the wavelength λ of the bending vibration of the elastic body 1.
/ 2, and the sum of the circumferential lengths of the common electrode 2C and the sensor electrode 2D is set to the wavelength λ. The common electrode 2C and the opposite on the regions 2A 1 to 2A region 7 forming the A phase driving area which are provided on the side electrode connected to the first AC power supply (not shown). Similarly, each region 2B forming the B-phase drive region
1 ～2B 7 on the electrode is connected to a second AC power source (not shown) for outputting an AC power source with an output signal and 90 degrees phase difference between the first alternating-current power supply. The above and A phase driving area 2A 1 to 2A region 7 each, corresponding spatially lambda / 4 from the respective said region 2B 1 ~2B 7
They are provided out of phase.
以上の構成に加えて、本例における振動波モータにお
いては、上記深さh2の深溝1Bを次のように設けていると
いう特徴がある。In addition to the above arrangement, in the vibration wave motor in this embodiment is characterized in that is provided with a deep groove 1B of the depth h 2 as follows.
すなわちいま仮に振動波モータに騒音を発生する振動
の波の数が３個の場合（以下この波の数が弾性体１に生
じた時の曲げ振動を３次の曲げ振動と称し、ｎ個の波が
弾性体１に生じた時の曲げ振動をｎ次の曲げ振動と称
す）には、深溝1Bを、θ＝360゜/2・３（３次モードの
波長の1/2に相当）の整数倍であるθ１＝120゜の間隔の
放射線l1,l2を中心に、３次モードの曲げ振動の波長の1
/4である30゜の領域に渡って設けていることを特徴とす
る。That is, suppose that the number of vibration waves that generate noise in the vibration wave motor is three (hereinafter, bending vibration when the number of waves occurs in the elastic body 1 is referred to as tertiary bending vibration; The bending vibration when a wave is generated in the elastic body 1 is referred to as an nth-order bending vibration) by forming the deep groove 1B with θ = 360 ゜ / 2 · 3 (corresponding to の of the wavelength of the third mode). One of the wavelengths of the third-order bending vibration centered on the radiations l 1 and l 2 at intervals of θ 1 = 120 °, which is an integral multiple
It is characterized by being provided over a 30 ° area of / 4.
従って曲げ振動がｎ次モードの場合には、この深溝1B
は、θ１＝360゜/2nの整数倍の間隔を有する位置を中心
として360゜/4nの長さの領域に渡って設けられることに
なる。Therefore, when the bending vibration is in the nth mode, the deep groove 1B
Is provided over a region having a length of 360 ° / 4n around a position having an interval of an integral multiple of θ 1 = 360 ° / 2n.
以上の構成をなす振動波モータの作用について説明す
ると、交流電源によって圧電素子２のＡ相駆動領域及び
Ｂ相駆動領域に交流信号を供給すると、圧電素子２の曲
げ振動によって弾性体１には８個の波からなる進行性振
動波、換言すれば８次モードの進行性振動波が発生す
る。この振動波によってロータ３（第２図参照）が光軸
Ｌに沿って移動して合焦動作が実行され、この点は前述
従来装置の場合と同様である。The operation of the vibration wave motor having the above configuration will be described. When an AC signal is supplied to the A-phase drive region and the B-phase drive region of the piezoelectric element 2 by the AC power supply, the elastic element 1 receives 8 signals due to the bending vibration of the piezoelectric element 2. A progressive vibration wave composed of a plurality of waves, in other words, a progressive vibration wave of the eighth mode is generated. The vibration wave causes the rotor 3 (see FIG. 2) to move along the optical axis L to perform a focusing operation, which is the same as in the case of the above-described conventional apparatus.
以上は振動波モータが正常に動作した場合の説明であ
る。The above description is for the case where the vibration wave motor operates normally.
しかしこの振動波モータの動作開始時から騒音を発生
する可能性のあるｎ次モードの曲げ振動、上記の例では
３次モードの曲げ振動が弾性体１上に発生した場合に
は、本実施例では次のようにしてその不用振動が抑制さ
れるという効果がある。すなわち、第１図で説明したよ
うな曲げに対する抵抗が周方向について所定の位置関係
で不均一となるように構成されている振動波モータにお
いては、上述の通り、深溝1Bを設けた領域の中心である
l1,l2を節とする３次モードの振動波における振動体１
の固有振動数は高く、一方深溝1Bの所を腹とする３次モ
ードの振動波における弾性体１の固有振動数は前述の固
有振動数よりも低い。このように３次モードの振動波の
夫々の位置における弾性体１の固有振動数は異なるの
で、騒音を発生する可能性のある３次モードの振動波は
進行波とはなり得ず、したがって３次モードの振動波が
何等かの原因によって発生することがあってもそれによ
って騒音が発生することは本実施例においては抑制され
ることになる。However, when bending vibration of the nth mode, which may generate noise from the start of the operation of the vibration wave motor, in the above example, bending vibration of the third mode occurs on the elastic body 1, this embodiment Thus, there is an effect that the unnecessary vibration is suppressed as follows. That is, in the vibration wave motor configured so that the resistance to bending as described in FIG. 1 is not uniform in a predetermined positional relationship in the circumferential direction, as described above, the center of the region provided with the deep groove 1B Is
Oscillator 1 in tertiary mode oscillation wave with l 1 and l 2 as nodes
Is high, while the natural frequency of the elastic body 1 in the third-order mode vibration wave with the antinode of the deep groove 1B being lower is lower than the above-described natural frequency. As described above, since the natural frequency of the elastic body 1 at each position of the tertiary mode vibration wave is different, the tertiary mode vibration wave that may generate noise cannot be a traveling wave. Even if the vibration wave of the next mode is generated for some reason, the generation of noise due to this is suppressed in the present embodiment.
これに対し、第３図で示した従来型の振動波モータに
おいては、振動体３が３次モードの進行波の生成を阻止
する周方向に関しての不均一性の構造をもっていないた
めに、３次モードの進行波が発生し、騒音発生を招くこ
とになる。On the other hand, in the conventional vibration wave motor shown in FIG. 3, since the vibrating body 3 does not have a non-uniform structure in the circumferential direction for preventing generation of the traveling wave of the third mode, A traveling wave of the mode is generated, which causes noise.
なお第１図の実施例では、弾性体１の所定位置、すな
わち騒音を発生させる可能性のある３次モードの振動波
のλの1/2の整数倍（以下γλ/2という；但しγは整
数）に対応する位置を中心とした２カ所の領域に弾性体
１の動剛性を部分的に不均一とする深溝1Bを設けている
が、この深溝を設ける領域は２カ所に限定されるもので
はない。In the embodiment shown in FIG. 1, the predetermined position of the elastic body 1, that is, an integral multiple of 1/2 of λ of the tertiary mode vibration wave that may generate noise (hereinafter referred to as γλ / 2; (Integer) is provided in two regions around the position corresponding to (integer), a deep groove 1B for making the dynamic rigidity of the elastic body 1 partially non-uniform is provided, but the region where this deep groove is provided is limited to two places. is not.
また上述実施例では、動剛性を部分的に不均一とする
ための構成として深溝を設けているが、これも溝を逆に
浅くして部分的な不均一性を得るようにしてもよい。Further, in the above-described embodiment, the deep groove is provided as a configuration for making the dynamic rigidity partially non-uniform. However, the groove may also be made shallow to obtain partial non-uniformity.
また更に、上述実施例では騒音を発生させる可能性の
ある振動波の波長λのγλ/2に対応した弾性体上の位置
を中心に不均一領域を設けているが、弾性体自身は均一
な弾性体とし、第２図に示した円環状の振動絶縁体４の
上述した所定位置を中心に、上述した領域で切欠き、穴
等を設けることによって弾性体の曲げに対する抵抗の不
均一性を与えるようにすることもできるし、同様の対策
を第２図に示される吸振体５や出力伝達体25に施しても
よい。付言すれば振動波モータの構成要素あるいは該モ
ータに連結された装置の構成要素の所定位置に、上記し
た所定位置及び所定領域に渡って不均一性の構造を設け
ることで本発明の目的を実現することができる。Furthermore, in the above embodiment, the non-uniform area is provided around the position on the elastic body corresponding to γλ / 2 of the wavelength λ of the vibration wave that may generate noise, but the elastic body itself is uniform. By providing notches, holes, and the like in the above-described regions around the above-mentioned predetermined position of the annular vibration insulator 4 shown in FIG. 2 as an elastic body, unevenness in resistance to bending of the elastic body is reduced. The same measures may be taken, or the same measures may be taken for the vibration absorber 5 and the output transmitter 25 shown in FIG. In other words, the object of the present invention is realized by providing a non-uniform structure at a predetermined position of a component of the vibration wave motor or a component of a device connected to the motor at the predetermined position and the predetermined area. can do.
なお上記弾性体の曲げに対する抵抗の不均一性を与え
るための構造部分を設ける上述した位置、及びその領域
については、上述した数式で限定される部分に厳密に限
定されるものではなく、実質的に同位置，同領域に設け
られればよいものであり、これは以下の実施例について
も同様である。The above-described position where the structural portion for giving the non-uniformity of the resistance to the bending of the elastic body, and the above-described position, and the region thereof are not strictly limited to the portions limited by the above-described mathematical expressions, but are substantially limited. And the same region and the same area, and this is the same in the following embodiments.
実施例２ 第５図は本発明の他の実施例を示したものであり、こ
の例の特徴は、第１図で説明したl1,l2の位置の歯1Cの
高さを低い歯1Dとして構成したところにある。Embodiment 2 FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the height of the teeth 1C at the positions l 1 and l 2 described in FIG. It is configured as
このような構成によっても実施例１と同様の弾性体の
内部抵抗の不均一性を得ることができるため、実施例１
と同様の効果を得ることができる。With such a configuration, the same non-uniformity of the internal resistance of the elastic body as in the first embodiment can be obtained.
The same effect as described above can be obtained.
第６図は更に別の実施例を示したものであり、この例
の特徴は、第１図で説明したl1,l2の位置の溝1Aの幅t1
を異なる幅t2とした溝1Eとして設けたところにある。こ
のような構成によっても上記実施例１と同様の効果を得
ることができる。なお溝の幅を大きくする場合とは別に
狭くすることでも同様の効果を得ることができる。FIG. 6 shows still another embodiment. The feature of this embodiment is that the width t 1 of the groove 1A at the positions l 1 and l 2 described in FIG.
The lies was provided as a groove 1E was different widths t 2. With such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. The same effect can be obtained by reducing the width of the groove in addition to increasing the width of the groove.
第７図は、弾性体の上述した所定位置に、同じく所定
の領域に渡って弾性体自身の幅寸法を変えることによっ
て上述したと同じ弾性体の曲げに対する抵抗の不均一性
を与えた例を示している。なおこの図における構成は弾
性体１の内側及び外側に溝1Fを設けたものであるが、こ
れは内側あるいは外側のいずれか一方に溝1Fを設けるこ
とでもよい。また同部分の弾性体の材質を他の部分と異
ならせることで同様の効果を得ることもできる。FIG. 7 shows an example in which the same non-uniformity of resistance to bending of the elastic body as described above is given to the above-mentioned predetermined position of the elastic body by changing the width dimension of the elastic body itself over a predetermined region. Is shown. Although the configuration in this figure is provided with grooves 1F inside and outside the elastic body 1, it is also possible to provide grooves 1F either inside or outside. The same effect can be obtained by making the material of the elastic body of the same portion different from that of the other portions.
第８図は弾性体の上述した所定位置に、同じく所定の
領域に渡って弾性体自身の高さを変えることによって上
述したと同じ弾性体の曲げに対する抵抗の不均一性を与
えた例を示している。なおこれは反対に高さを他の部分
よりも高くしたものであってもよいし、下面に設けたも
のであってもよい。FIG. 8 shows an example in which the above-mentioned non-uniformity of the resistance to bending of the elastic body is given to the above-mentioned predetermined position of the elastic body by changing the height of the elastic body itself over a predetermined region. ing. On the contrary, the height may be higher than the other parts, or may be provided on the lower surface.
以上の第５図ないし第８図で示した構成は、弾性体自
身に設けた例として説明しているが、これは上述実施例
２で説明しているように弾性体ではなくこれに作動的に
連結する他の部材、例えばロータや出力伝達体等に設け
てもよいことは当然である。The configuration shown in FIGS. 5 to 8 has been described as an example provided on the elastic body itself. However, this is not an elastic body as described in the second embodiment, but an operative part. Of course, it may be provided on other members, such as a rotor and an output transmission body, for example.
なおまた以上の実施例の説明は、本発明を円環状の弾
性体を備えた振動波モータに適用した場合として行なっ
ているが、これはこの種の振動波モータに限定されるも
のではなく、弾性体が円板状、長方形状の振動波モータ
に適用できることは勿論のこと、弾性体自身が進行性振
動波によって移動する形式の構成のものにも適用できる
ものである。Although the description of the above embodiments has been made assuming that the present invention is applied to a vibration wave motor having an annular elastic body, this is not limited to this type of vibration wave motor. The elastic body can be applied not only to a disk-shaped or rectangular-shaped vibration wave motor but also to a structure in which the elastic body itself moves by a progressive vibration wave.
（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、弾性体、振
動絶縁体、出力伝達体等の振動装置の少なくとも１つの
部材上において、騒音を発生する可能性のある振動波の
波長λの1/2の整数倍の位置を中心として、（2k＋１）
λ/4の領域に渡って、弾性体の曲げに対する抵抗を不均
一とする構成を設けることにより、従来問題となってい
た騒音発生を有効に抑制できるという効果がある。(Effects of the Invention) As described above, in the present invention, the wavelength of a vibration wave that may generate noise on at least one member of a vibration device such as an elastic body, a vibration insulator, or an output transmission body. Centering on the position of an integral multiple of 1/2 of λ, (2k + 1)
By providing a configuration in which resistance to bending of the elastic body is made non-uniform over the region of λ / 4, there is an effect that noise generation, which has conventionally been a problem, can be effectively suppressed.
第１図は本発明を適用した一眼レフカメラ用撮影レンズ
における振動波モータの要部を分解して示した斜視図で
ある。 第２図は従来の振動波モータを適用した一眼レフカメラ
用撮影レンズを有するレンズ鏡筒の一部縦断面図、第３
図は同振動波モータの構成概要を示した図である。 第４図は振動波モータの構成と効果の関係を示した図で
ある。 第５図〜第８図は本発明を適用した振動波モータの他の
実施例を示した図である。 1:弾性体、2:圧電素子 3:ロータ、4:振動絶縁体 25:出力伝達体FIG. 1 is an exploded perspective view showing an essential part of a vibration wave motor in a photographing lens for a single-lens reflex camera to which the present invention is applied. FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of a lens barrel having a photographing lens for a single-lens reflex camera to which a conventional vibration wave motor is applied,
The figure shows a schematic configuration of the vibration wave motor. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the configuration of a vibration wave motor and its effects. 5 to 8 show another embodiment of the vibration wave motor to which the present invention is applied. 1: Elastic body, 2: Piezoelectric element 3: Rotor, 4: Vibration insulator 25: Output transmitter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 月本 貴之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 熱田 暁生 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 金沢 元 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Takayuki Tsukimoto, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Akio Atsuta 3-30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Former Kanazawa Inventor 770 Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Canon Inc. Tamagawa Office
Claims (3)
じさせる振動駆動手段とを備えた振動波装置において、 上記弾性体上に発生が想定される不用振動の波長λの1/
2の整数倍の間隔の位置に、該振動波の進行方向に沿っ
て弾性体の変形に対する抵抗の不均一部を設けると共
に、この抵抗に対する抵抗の不均一部を、上記位置を中
心として（2k＋１）λ/4［ただしｋは０又は正の整数］
の範囲に渡り設けたことを特徴とする振動波装置。1. A vibration wave device comprising an elastic body and vibration driving means for generating a progressive vibration wave in the elastic body, wherein the vibration wave device includes:
An uneven portion of resistance to deformation of the elastic body is provided along the traveling direction of the vibration wave at a position of an integer multiple of 2 and the uneven portion of resistance to this resistance is set to (2k + 1 ) Λ / 4 [where k is 0 or a positive integer]
A vibration wave device provided over a range of:
抵抗の不均一部は、該弾性体の断面形状の不均一による
曲げ剛性の変化で構成させたことを特徴とする振動波装
置。2. The vibration wave device according to claim 1, wherein the non-uniformity of the resistance to deformation of the elastic body is constituted by a change in bending rigidity due to the non-uniform cross-sectional shape of the elastic body.
抵抗の不均一部は、該弾性体に直接に又は間接的に接触
する部材の変形抵抗の不均一性により与えたことを特徴
とする振動波装置。3. The elastic member according to claim 1, wherein the non-uniformity of the resistance to the deformation of the elastic body is given by the non-uniformity of the deformation resistance of a member that directly or indirectly contacts the elastic body. Vibration wave device.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| DE69030827T DE69030827T2 (en) | 1989-02-14 | 1990-02-14 | Vibration wave motor |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282209A JP2625555B2 (en) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | Vibration wave device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=17649487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP2625555B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9188931B2 (en) | 2013-07-04 | 2015-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type driving apparatus and image forming apparatus |
| US9910274B2 (en) | 2015-02-25 | 2018-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method for vibration body, vibration driving device, and image pickup apparatus |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432394A (en) * | 1993-06-25 | 1995-07-11 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor having a vibratory body and method of producing the same |
| US10775681B2 (en) * | 2015-11-27 | 2020-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Ultrasonic motor, drive control system, optical apparatus, and vibrator |
-
1989
- 1989-10-30 JP JP1282209A patent/JP2625555B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9188931B2 (en) | 2013-07-04 | 2015-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type driving apparatus and image forming apparatus |
| US9910274B2 (en) | 2015-02-25 | 2018-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method for vibration body, vibration driving device, and image pickup apparatus |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03145974A (en) | 1991-06-21 |
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