JP4981484B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動子の楕円振動を利用して移動体を駆動して所定の方向に移動させる駆動装置および該駆動装置によりブレ補正するデジタルカメラ等の撮像装置に関するものである。

カメラなどの撮像装置においては手ブレによる画像の劣化を防ぐための手ブレ補正装置が一般に供されている。このようなカメラなどの撮像装置が備えるブレ補正機能としては、カメラピッチ方向のブレ振動とカメラヨー方向のブレ振動とを角速度センサ等のブレ検出手段を用いて検出し、検出されたブレ信号に基づいて、ブレを打ち消す方向に撮像光学系の一部若しくは撮像素子を撮影光軸に直交する平面内で水平方向および垂直方向にそれぞれ独立にシフトさせることで、撮像素子の撮像面上での像のブレを補正する手ブレ補正機能が知られている。

このような手ブレ補正機能を実現する手ブレ補正機構においては、手ブレを補正するために撮影レンズの一部のレンズ、或いは撮像素子そのものを撮影光軸に直交する平面内で水平方向および垂直方向に移動する駆動手段が用いられている。この駆動手段は、手ブレに追随して動作させるために高い応答性と、精密駆動（微小駆動）と、電源を切っても移動体の位置が保持される自己保持性が要求される。このような要求に対し、振動波アクチュエータはその高い応答性と自己保持特性を有しており好適なものといえる。

所謂超音波モータといった振動を利用するアクチュエータでは、振動子と移動体とを圧接するために押圧機構が必要であり、例えば特許文献１においては、振動子が移動体と接している側と反対側からコイルバネを用いて圧接させている。同様に、特許文献２においては振動子が移動体と接している側と反対側から板バネを用いて圧接させている。

特開２００６−０９４５９１号公報 特開２００６−１５８０５３号公報

しかしながら、振動子と移動体とが当接する側と反対側に配置したコイルバネにより押圧する特許文献１に記載の技術では、移動体、振動子、コイルバネが積層されるため大型化してしまう。一方、板バネを用いる特許文献２に記載の技術では、小型化を図ることはできるものの、板バネを用いているため安定した押圧力を得ることが難しい。また、これらの技術では、振動子が振動しても安定して押圧できるように、振動の節近傍で振動子を押圧するようにしている。しかしながら、振動子が高周波で振動した場合、振動子を押圧する押圧部材に振動が伝達されることを完全に防止することはできず、押圧部材に伝わった振動により系全体が振動してしまうこととなる。また、押圧部材の振動により、可聴音が発生するという問題も起こる場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化可能な構造で、楕円振動を生ずる振動子を移動体に対して安定した押圧状態で押圧することができ、かつ、振動子の振動による影響を抑制することができる駆動装置および撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る駆動装置は、所定の周波電圧信号が印加されることにより駆動部に楕円振動が生ずる振動子と、該振動子を保持する固定部材と、前記振動子の前記駆動部が押圧され、該駆動部に生ずる楕円振動により移動される移動体と、前記振動子の振動の節に対応する位置であって、該振動子と前記移動体とが当接する側と反対側にて前記振動子と当接する押圧部を有し、該振動子を前記移動体に向けて押圧する押圧部材と、該押圧部材を前記振動子に向けて付勢する加圧手段と、を具備し、前記加圧手段は、前記移動体と前記振動子とが当接する部位と前記押圧部材と前記振動子とが当接する部位との間に配され、前記押圧部材は、前記固定部材に対して振動減衰部材を介して取り付けられることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動装置は、上記発明において、前記押圧部材は、前記固定部材に対して前記振動減衰部材を介して位置決めされつつ押圧方向に移動可能に保持されることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動装置は、上記発明において、前記押圧部材は、長手方向を有する形状に形成され、前記加圧手段は、前記振動子の側方において前記押圧部材の長手方向の端部に配されることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動装置は、上記発明において、前記押圧部材は、第２の振動減衰部材が貼着されていることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動装置は、上記発明において、前記第２の振動減衰部材は、前記振動子の凸部が当接する前記押圧部に貼着されていることを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、撮影光軸に直交する第１の方向と、前記撮影光軸および前記第１の方向に直交する第２の方向に撮像素子を変位させる手振れ補正装置を備える撮像装置において、所定の周波電圧が印加されることにより駆動部に楕円振動が生じる第１の振動子と、該第１の振動子を保持する第１の保持部を有する固定部材と、前記第１の振動子の駆動部が前記撮影光軸に平行な方向から押圧され、該駆動部に生ずる楕円振動により前記固定部材に対し前記第１の方向に移動される第１の移動体と、前記第１の移動体に設けられた第２の保持部に保持されて、所定の周波電圧が印加されることにより駆動部に楕円振動が生じる第２の振動子と、該第２の振動子の駆動部が前記撮影光軸に平行な方向から押圧され、該駆動部に生ずる楕円振動により前記第１の移動体に対し前記第２の方向に移動されるものであって、撮像素子を保持する第２の移動体と、前記第１の振動子の振動の節に対応する位置であって、該第１の振動子と前記第１の移動体とが当接する側と反対側にて前記第１の振動子と当接する押圧部を有し、該第１の振動子を前記第１の移動体に向けて押圧する第１の押圧部材と、前記撮影光軸方向において前記第１の移動体と第１の振動子とが当接する部位と前記第１の押圧部材が前記第１の振動子に当接する部位との間に配されて、前記第１の押圧部材を前記第１の振動子に向けて付勢する第１の加圧手段と、前記第２の振動子の振動の節に対応する位置であって、該第２の振動子と前記第２の移動体とが当接する側と反対側にて前記第２の振動子と当接する押圧部を有し、該第２の振動子を前記第２の移動体に向けて押圧する第２の押圧部材と、前記撮影光軸方向において前記第２の移動体と第２の振動子とが当接する部位と前記第２の押圧部材が前記第２の振動子に当接する部位との間に配されて、前記第２の押圧部材を前記第２の振動子に向けて付勢する第２の加圧手段と、を具備し、前記第１の押圧部材は、前記固定部材に対して振動減衰部材を介して押圧方向に移動可能に取り付けられ、前記第２の押圧部材は、前記第１の移動体に対して振動減衰部材を介して押圧方向に移動可能に取り付けられることを特徴とする。

本発明に係る駆動装置および撮像装置によれば、加圧手段が移動体と振動子とが当接する部位と押圧部材と振動子とが当接する部位との間に配されて押圧部材を振動子に向けて押圧するので、押圧方向に大型化することがなく小型化可能な構造で、楕円振動を生ずる振動子を移動体に対して安定した押圧状態で押圧させることができ、また、押圧部材は、固定部材に対して振動減衰部材を介して取り付けられているので、振動子の振動が押圧部材に伝達されたとしても押圧部材が取り付けられる固定部材以降の系に対する振動伝達を抑制することができるという効果を奏する。

以下、本発明に係る駆動装置および撮像装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態の撮像装置は、光電変換によって画像信号を得る撮像素子を含む撮像ユニットの手ブレ補正を行うための駆動装置を搭載したものであり、ここでは、一例としてレンズ交換可能な一眼レフレックス式電子カメラ（デジタルカメラ）への適用例として説明する。

まず、図１を参照して本実施の形態のカメラのシステム構成例について説明する。図１は、本実施の形態のカメラの主に電気的なシステム構成を概略的に示すブロック図である。本実施の形態のカメラは、カメラ本体としてのボディユニット１００と、アクセサリ装置の一つである交換レンズとしてのレンズユニット１０とによりシステム構成されている。

レンズユニット１０は、ボディユニット１００の前面に設けられた図示しないレンズマウントを介して着脱自在である。レンズユニット１０の制御は、自身が有するレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｌｕｃｏｍ”と称する）５が行う。ボディユニット１００の制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｂｕｃｏｍ”と称する）５０が行う。これらＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ５０とは、ボディユニット１００にレンズユニット１０を装着した状態において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的に接続される。そして、カメラシステムとして、Ｌｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ５０に従属的に協働しながら稼動するように構成されている。

レンズユニット１０は、撮影レンズ１と絞り３を備える。撮影レンズ１は、レンズ駆動機構２内に設けられた図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は、絞り駆動機構４内に設けられた図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５は、Ｂｕｃｏｍ５０の指令に基づいてこれら各モータを制御する。

ボディユニット１００内には、以下のような構成部材が図示の如く配設されている。例えば、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（ペンタプリズム１２、クイックリターンミラー１１、接眼レンズ１３、サブミラー１１ａ）と、撮影光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、サブミラー１１ａからの反射光束を受けてデフォーカス量を検出するためのＡＦセンサユニット１６が設けられている。

また、ＡＦセンサユニット１６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、クイックリターンミラー１１を駆動制御するミラー駆動回路１８と、シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、これら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０と、ペンタプリズム１２からの光束を検出する測光センサ２１ａに基づき測光処理を行う測光回路２１が設けられている。

撮影光軸上には、上述の光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像ユニット３０が設けられている。撮像ユニット３０は、撮像素子であるＣＣＤ３１やその前面に配設された光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２、防塵フィルタ３３をユニットとして一体化してなるものである。防塵フィルタ３３の周縁部には、圧電素子３４が取り付けられている。圧電素子３４は、２つの電極を有しており、防塵フィルタ制御回路４８によって圧電素子３４を所定の周波数で振動させることで防塵フィルタ３３を振動させることで、フィルタ表面に付着した塵を除去し得るように構成されている。撮像ユニット３０に対しては、後述する手ブレ補正用の防振ユニットが付加されている。

また、本実施の形態のカメラシステムは、ＣＣＤ３１に接続したＣＣＤインターフェース回路２３と、液晶モニタ２４、記憶領域として機能するＳＤＲＡＭ２５、Ｆlash ＲＯＭ２６などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８とを備え、電子撮像機能とともに電子記録表示機能を提供できるように構成されている。ここで、記録メディア２７は、各種のメモリカードや外付けのＨＤＤ等の外部記録媒体であり、通信コネクタを介してカメラ本体と通信可能かつ交換可能に装着される。そして、この記録メディア２７に撮影により得られた画像データが記録される。その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する、例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ２９がＢｕｃｏｍ５０からアクセス可能に設けられている。

Ｂｕｃｏｍ５０には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１および動作表示用ＬＥＤ５１ａと、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。カメラ操作ＳＷ５２は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷおよびパワーＳＷなど、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。さらに、電源としての電池５４と、電池５４の電圧を当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられ、外部電源からジャックを介して電流が供給されたときの電圧変化を検知する電圧検出回路も設けられている。

上述のように構成されたカメラシステムの各部は、概略的には以下のように稼動する。まず、画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ５０の指令に従ってＣＣＤインターフェース回路２３を制御してＣＣＤ３１から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４で出力表示される。ユーザは、この液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。

ＳＤＲＡＭ２５は、画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。また、画像データは、ＪＰＥＧデータに変換された後、記録メディア２７に保管される。

ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー１１をアップ位置とダウン位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー１１がダウン位置にある時、撮影レンズ１からの光束はＡＦセンサユニット１６側とペンタプリズム１２側へと分割されて導かれる。ＡＦセンサユニット１６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢｕｃｏｍ５０へ送信されて周知の測距処理が行われる。一方、ペンタプリズム１２を通過した光束の一部は測光回路２１内の測光センサ２１ａへ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。

次に、図２を参照してＣＣＤ３１を含む撮像ユニット３０について説明する。図２は、撮像ユニット３０の構成例を示す縦断側面図である。撮像ユニット３０は、撮影光学系を透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子としてのＣＣＤ３１と、ＣＣＤ３１の光電変換面側に配設され、撮影光学系を透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除く光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２と、この光学ＬＰＦ３２の前面側において所定間隔をあけて対向配置された防塵フィルタ３３と、この防塵フィルタ３３の周縁部に配設されて防塵フィルタ３３に対して所定の振動を与えるための圧電素子３４とを備える。

ここで、ＣＣＤ３１のＣＣＤチップ３１ａは固定板３５上に配設されたフレキシブル基板３１ｂ上に直接実装され、フレキシブル基板３１ｂの両端から出た接続部３１ｃ，３１ｄが主回路基板３６に設けられたコネクタ３６ａ，３６ｂを介して主回路基板３６側と接続されている。また、ＣＣＤ３１が有する保護ガラス３１ｅは、スペーサ３１ｆを介してフレキシブル基板３１ｂ上に固着されている。

また、ＣＣＤ３１と光学ＬＰＦ３２との間には、弾性部材等からなるフィルタ受け部材３７が配設されている。このフィルタ受け部材３７は、ＣＣＤ３１の前面側周縁部で光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ、光学ＬＰＦ３２の背面側周縁部の近傍に当接することで、ＣＣＤ３１と光学ＬＰＦ３２との間を略気密性が保持されるように構成されている。そして、ＣＣＤ３１と光学ＬＰＦ３２とを気密的に覆うホルダ３８が配設されている。ホルダ３８は、撮影光軸周りの略中央部分に矩形状の開口３８ａを有し、この開口３８ａの防塵フィルタ３３側の内周縁部には断面が略Ｌ字形状の段部３８ｂが形成され、開口３８ａに対してその後方側から光学ＬＰＦ３２およびＣＣＤ３１が配設されている。ここで、光学ＬＰＦ３２の前面側周縁部を段部３８ｂに対して略気密的に接触させるように配置することで、光学ＬＰＦ３２は段部３８ｂによって撮影光軸方向における位置規制がなされ、ホルダ３８の内部から前面側に対する抜け止めがなされる。

一方、ホルダ３８の前面側の周縁部には、防塵フィルタ３３を光学ＬＰＦ３２の前面に所定間隔あけて保持するために段部３８ｂ周りで段部３８ｂよりも前面側に突出させた防塵フィルタ受け部３８ｃが全周に亘って形成されている。全体として円形ないしは多角形の板状に形成された防塵フィルタ３３は、板ばね等の弾性体によって形成されてねじ３９で防塵フィルタ受け部３８ｃに固定された押圧部材４０による押圧状態で防塵フィルタ受け部３８ｃに支持される。ここで、防塵フィルタ３３の背面側の外周縁部に配設された圧電素子３４部分には、防塵フィルタ受け部３８ｃとの間に環状のシール４１が介在され、気密状態が確保されている。撮像ユニット３０は、このようにしてＣＣＤ３１を搭載する所望の大きさに形成されたホルダ３８を備える気密構造に構成されている。

次に、本実施の形態のカメラの手ブレ補正機能について説明する。本実施の形態では、撮影光軸の方向をＺ軸方向とした場合、撮影光軸に直交するＸＹ平面内で直交する第１の方向であるＸ軸方向および第２の方向であるＹ軸方向に撮像素子であるＣＣＤ３１を、ブレを補償するように変位移動させるものであり、手ブレ補正用の駆動装置を含む防振ユニットは、所定の周波電圧が印加されることにより駆動部に楕円振動を生ずる振動子を駆動源として用い、撮像ユニット３０中のＣＣＤ３１を搭載したホルダ３８を移動対象物として構成される。

まず、本実施の形態の駆動装置で駆動源として用いる振動子の動作原理について説明する。図３は、振動子の動作原理を示す模式図である。振動子２００は、所定の大きさで矩形状に形成された圧電体２０１と、この圧電体２０１の片面側に片寄らせて中心対称に形成された一対の駆動電極２０２，２０３と、駆動電極２０２，２０３に対応する圧電体２０１の表面位置に設けられた駆動部としての駆動子２０４，２０５とを備える。駆動電極２０２に＋の電圧を印加すると、図３（ａ）に示すように、駆動電極２０２部分が伸びるように変形する一方、その背面側の圧電体２０１部分は伸びるように変形しないので全体として円弧状に変形する。逆に、駆動電極２０２に−の電圧を印加すると、図３（ｃ）に示すように、駆動電極２０２部分が縮むように変形する一方、その背面側の圧電体２０１部分は縮まないので全体として、図３（ａ）とは逆向きの円弧状に変形する。駆動電極２０３側でも同様である。

そこで、駆動子２０４，２０５の表面に楕円振動を発生させるには、圧電体２０１の分極された一方の駆動電極２０２に所定周波数の正弦波による周波電圧を印加するととともに、他方の駆動電極２０３に駆動電極２０２に印加する周波電圧の周波数と同じ周波数で位相のずれた正弦波による周波電圧を印加する。印加する周波電圧の周波数は、圧電体２０１の中央が屈曲振動の節となり、駆動子２０４，２０５部分が屈曲振動の腹となり、かつ、圧電体２０１の縦振動の節が屈曲振動の節と一致するような所定の数値に設定する。すると、印加する周波電圧の＋，−の変化に伴い、振動子２００は、図３（ｂ）に示す復元状態を含めて、図３（ａ）〜（ｃ）に示す屈曲振動を繰り返し、駆動子２０４，２０５の表面には楕円振動が発生する。よって、振動子２００の駆動子２０４，２０５側に駆動対象となる移動体を押圧接触させて配設することで、移動体は駆動子２０４，２０５の表面に生ずる楕円振動の向きに従い移動することとなる。

この際、駆動電極２０２，２０３に印加する周波電圧の位相差を変えることで、駆動子２０４，２０５の表面に発生する楕円振動の形状を変えることが可能であり、これにより振動子２００に駆動されて移動する移動体の移動速度を変えることができる。例えば、周波電圧の位相差が０°であれば速度は０であるが、位相差を増やすと速度は次第に上がり、位相差９０°で最大速度となり、また、９０°を超えて位相差を大きくすると逆に速度は次第に下がり、位相差１８０°では再び速度０となる。位相差を負の値にすると、駆動子２０４，２０５に発生する楕円振動の回転方向が逆転し、移動体を逆方向に駆動することが可能となる。この場合も、位相差−９０°のときに最大速度となる。

つづいて、このような振動子を駆動源として用いる本実施の形態の防振ユニットについて図４〜図１３を参照して説明する。図４は、本実施の形態の防振ユニットの構成例を示す分解斜視図であり、図５は、図４に示す各部の形状を簡略化して示す防振ユニットの概略底面図であり、図６は、図５中のＸ軸駆動機構部を抽出して示す概略正面図であり、図７は、図６中のＡ−Ａ線断面図であり、図８は、図５中のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図であり、図９は、図８中のＢ−Ｂ線断面図であり、図１０は、押圧部材を示す平面図であり、図１１は、図５中のＹ軸駆動機構部を抽出して示す概略正面図であり、図１２は、図１１中のＣ−Ｃ線断面図であり、図１３は、図１１中のＤ−Ｄ線断面図である。

まず、本実施の形態の防振ユニット３００は、光学ＬＰＦ３２、防塵フィルタ３３等ともにＣＣＤ３１を搭載したホルダ３８をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる最終的な移動対象物とするものであり、撮影光軸周りの開口３０１ａを囲む枠部３０１ｂを有する枠形状でホルダ３８をＹ軸方向に移動可能に搭載するよう所望の大きさに形成されたＸ枠３０１と、撮影光軸周りの開口３０２ａを囲む枠部３０２ｂを有する枠形状でＸ枠３０１をＸ軸方向に移動可能に搭載するよう所望の大きさに形成されて図示しないカメラ本体に固着されたフレーム（固定部材）３０２と、を備える。

そして、Ｘ枠３０１をフレーム３０２に対してＸ軸方向に変位移動させるＸ軸駆動機構部３１０ｘと、ホルダ３８をＸ枠３０１に対してＹ軸方向に変位移動させるＹ軸駆動機構３１０ｙとを備え、ホルダ３８をＸ枠３０１とともにフレーム３０２に対してＸ軸方向に変位移動させるとともにＸ枠３０１に対してＹ軸方向に変位移動させることにより、ホルダ３８に搭載されたＣＣＤ３１はＸＹ平面内でＸ軸方向およびＹ軸方向にブレを補償するように変位移動される。

ここで、Ｘ軸駆動機構部３１０ｘの構成について説明する。Ｘ軸駆動機構部３１０ｘは、Ｘ軸振動子（第１の振動子）３２０ｘと、Ｘ枠３０１に一体に固定されてＸ枠３０１とともに駆動対象となる移動体（第１の移動体）３１１ｘを構成する摺動体３３０ｘと、Ｘ軸振動子３２０ｘを摺動体３３０ｘ（移動体３１１ｘ）側に付勢する押圧機構３４０ｘとを備える。

Ｘ軸振動子３２０ｘは、図３で説明した振動子２００の動作原理に従い、所定の周波電圧が印加されることにより楕円振動が発生する駆動子（駆動部）３２１ｘ，３２２ｘを矩形状の圧電体３２３ｘの片面に備える。Ｘ軸振動子３２０ｘは、圧電体３２３ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘと相反する側の中央位置に振動子ホルダ３２４ｘを有し、振動子ホルダ３２４ｘに形成された突起３２５ｘが、図４に示すように、フレーム３０２の溝３４２ｘ（第１の保持部）に嵌合することで、Ｘ軸振動子３２０ｘはＸ軸方向の移動が規制されるように位置決めされて保持されている。このような構成により駆動子３２１ｘ，３２２ｘに生じる楕円振動による駆動力がＸ軸方向に作用する。

また、摺動体３３０ｘは、軸受け３３１ｘ上に摺動板３３２ｘを固着してなる。軸受け３３１ｘは、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘが押圧されて摺動板３３２ｘに接触する位置でＸ枠３０１の一部に対してビス等により一体となるように固定されている。なお、Ｘ枠３０１に対する摺動体３３０ｘの固定は、ビス止めに限らず、接着等であってもよく、固定方式は、特に問わない。ここで、摺動体３３０ｘは、図４からも明らかなように、所望の大きさに形成されたＸ枠３０１に比して小さな大きさ（Ｘ軸振動子３２０ｘ相当の大きさ）で形成されたものである。また、Ｘ枠３０１が剛性の低い樹脂材料やアルミニウム等により形成されているのに対して、摺動板３３２ｘは耐磨耗性を有して剛性の高いセラミックス等の材質で形成され、軸受け３３１ｘは、フェライト系のステンレス等の焼入れ可能な材質に焼入れをして剛性を高めたものである。

また、フレーム３０２は、フレーム３０２に形成された開口形状の取付部に配置されて摺動体３３０ｘの軸受け３３１ｘに対向するようにビス３０３ｘで固定された軸受け３０４ｘを備える。この軸受け３０４ｘには、図９に示すように、Ｘ軸方向に沿わせたＶ溝３０５ｘが、磨耗防止用のＶ溝板３０６ｘを固着して形成されている。軸受け３３１ｘには、図９に示すように、軸受け３０４ｘのＶ溝３０５ｘ（Ｖ溝板３０６ｘ）に対向するＶ溝３３４ｘ（Ｖ溝板３３７ｘ）が形成されている。ここで、リテーナ３３５ｘで位置決めされた２個のボール３３６ｘをＶ溝３０５ｘ，３３４ｘ間に挟み込ませることにより、軸受け３０４ｘ，３３１ｘは、Ｘ軸方向に沿って１列に配列された２個のボール３３６ｘを有する構造とされている。２個のボール３３６ｘは、図４等に示すように、駆動子３２１ｘ，３２２ｘ直下となる位置付近に位置決めされており、リテーナ３３５ｘによりＸ軸方向の移動が規制されている。なお、転動体としてはボールに限らず、ローラでもよい。

押圧機構３４０ｘは、押圧板（押圧部材）３４１ｘと、押圧ばね（加圧手段）３４２ｘとからなる。押圧板３４１ｘは、Ｘ軸振動子３２０ｘの振動子ホルダ３２４ｘ側（摺動板３３２ｘに当接する駆動子３２１ｘ，３２２ｘとは反対側）に配され、Ｘ軸振動子３２０ｘの長手方向の長さ以上の長さを有して、図１０に示すように、長手方向を有する形状に形成された金属製の板材である。この押圧板３４１ｘは、Ｘ軸振動子３２０ｘの振動の節に対応する表面位置に設けられた振動子ホルダ３２４ｘを介してＸ軸振動子３２０ｘに当接する押圧部３４３ｘを有する。ここで、押圧板３４１ｘの長手方向の一端は、基準孔３４４ｘを貫通するビス３４５ｘによりフレーム３０２に対して取り付けられ、Ｘ軸振動子３２０ｘの厚み方向（押圧方向）に屈曲形成された押圧板３４１ｘの長手方向の他端は、長孔３４６ｘを貫通する長めのビス３４７ｘによりフレーム３０２に対して取り付けられる。

また、Ｘ軸振動子３２０ｘの側方における押圧板３４１ｘの長手方向の他端なる端部位置にて、ビス３４７ｘの頭と押圧板３４１ｘとの間に押圧ばね３４２ｘが配され、押圧板３４１ｘをＸ軸振動子３２０ｘに向けて付勢する付勢力が作用するように設定されている。すなわち、押圧ばね３４２ｘは、Ｘ軸振動子３２０ｘと摺動体３３０ｘ（移動体３１１ｘ）とが当接する部位と、押圧板３４１ｘとＸ軸振動子３２０ｘとが当接する部位との間（つまり、Ｘ軸振動子３２０ｘの略厚み範囲内）に配されている。押圧ばね３４２ｘによる押圧力は、１５Ｎ（ニュートン）程度の非常に大きな力に設定されている。

また、押圧板３４１ｘとビス３４５ｘとの間には、基準孔３４４ｘに嵌合する大きさの円筒状のスペーサ３４８ｘと環状のシート３４９ｘとが介在されている。スペーサ３４８ｘ、シート３４９ｘは、剛性を有する押圧板３４１ｘに対して軟らかい材料、例えば、スペーサ３４８ｘは合成樹脂からなり、シート３４９ｘはシリコンゴムからなり、振動減衰部材として機能する。これらスペーサ３４８ｘおよびシート３４９ｘを介在させることにより、押圧板３４１ｘの一端側は、フレーム３０２に対して位置決めされつつ押圧方向に移動可能に保持されている。

同様に、押圧板３４１ｘとビス３４７ｘとの間には、長孔３４６ｘに遊嵌する大きさの円筒状のスペーサ３５０ｘと押圧ばね３４２ｘの両端に配される環状のシート３５１ｘ，３５２ｘとが介在されている。スペーサ３５０ｘ、シート３５１ｘ，３５２ｘは、剛性を有する押圧板３４１ｘに対して軟らかい材料、例えば、スペーサ３５０ｘは合成樹脂からなり、シート３５１ｘ，３５２ｘはシリコンゴムからなり、振動減衰部材として機能する。これらスペーサ３５０ｘおよびシート３５１ｘ，３５２ｘを介在させることにより、押圧板３４１ｘの他端側は、フレーム３０２に対して位置決めされつつ押圧方向にのみ移動可能に保持されている。また、押圧板３４１ｘの両端をビス３４５ｘ，３４７ｘでフレーム３０２に取り付けることで面内での回転も防止されている。

なお、軸受け３３１ｘはボール３３６ｘの中心を通り、Ｖ溝３３４ｘに平行な軸周りに回転可能であるが、軸受け３３１ｘがＸ枠３０１に一体化され、軸受け３３１ｘからＸ軸方向とは異なる方向の離れた位置（図６〜図８に示すように、２つのボール３３６ｘから等距離で離れた位置）でフレーム３０２とＸ枠３０１との間に１つのボール３０７ｘが配設されている。このボール３０７ｘは、図７に示すように、ボール３０７ｘ近傍でフレーム３０２とＸ枠３０１との間に係止させたばね３０８ｘによる付勢力で凹み内に挟持状態に維持され、フレーム３０２に対するＸ枠３０１の撮影光軸（Ｚ軸）方向の間隔を維持するように位置決めする。ここで、ばね３０８ｘの付勢力は、ボール３０７ｘの挟持状態を維持できればよく、押圧ばね３４７ｘの付勢力に比して数段弱く設定されている。これにより、Ｘ枠３０１と摺動体３３０ｘとからなる移動体３１１ｘは、フレーム３０２に対して２個のボール３３６ｘと１個のボール３０７ｘとによる３点支持で移動し得る構成とされている。また、図６〜図８に示すように、ボール３０７ｘをボール３３６ｘに対して、撮影光軸及び開口３０１ａを挟んで反対側に配することで、ボール３０７ｘとボール３３６ｘとの距離を離間することができるので、安定した３点支持構造とすることができる。このように本実施の形態によれば、３つのボールで、移動体３１１ｘの移動方向のガイドを行うとともに傾きをも規定することができ、安定した駆動が可能となる。

一方、Ｙ軸駆動機構部３１０ｙも、基本構造はＸ軸駆動機構部３１０ｘと同様であり、同一または対応する部分には同一符号に添え字ｙを付して示し、説明も省略する。なお、Ｙ軸駆動機構部３１０ｙは、フレーム３０２に代えてＸ枠３０１を固定部材とし、Ｘ枠３０１に代えてホルダ３８を移動対象とするものであり、ホルダ３８には一体に固定されてホルダ３８とともに駆動対象となる移動体（第２の移動体）３１１ｙを構成する摺動体３３０ｙを備える。また、図１１〜図１３では、Ｙ軸駆動機構部３１０ｙ中の押圧機構（押圧板、押圧ばね）並びに関連部材は、図示を省略しているが、Ｙ軸駆動機構部３１０ｙ中の押圧機構３４０ｘ並びに関連部材と同様に構成されている。

また、本実施の形態の防振ユニット３００は、ボディユニット１００のＸ軸周りのブレ（ピッチ方向のブレ）を検出するＸ軸ジャイロ３５０ｘとボディユニット１００のＹ軸周りのブレ（ヨー方向のブレ）を検出するＹ軸ジャイロ３５０ｙとがフレーム３０２に配設されている。また、フレーム３０２に配設させたホール素子３５１とホール素子３５１に対向するようにホルダ３８の一部に配設させたマグネット３５２とからなる位置検出センサ３５３を備える。そして、これらＸ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙおよび位置検出センサ３５３からの信号に基づきＸ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙに対する振動子駆動回路３５４を制御する防振制御回路３５５を備える。防振制御回路３５５は、Ｂｕｃｏｍ５０からの指示に従い制御動作を実行する。

次に、Ｘ軸駆動機構３１０ｘの動作について説明する。Ｘ軸振動子３２０ｘに所定の周波電圧を印加して駆動子３２１ｘ，３２２ｘに楕円振動を発生させると、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘが押圧機構３４０ｘによる強い付勢力で摺動板３３２ｘに押圧接触しているので、摺動体３３０ｘは駆動子３２１ｘ，３２２ｘの楕円振動の回転方向に駆動される。

ここで、本実施の形態の押圧機構３４０ｘの構成要素である押圧ばね３４２ｘは、押圧板３４１ｘの屈曲された端部位置を利用してＸ軸振動子３２０ｘと摺動体３３０ｘ（移動体３１１ｘ）とが当接する部位と、押圧板３４１ｘとＸ軸振動子３２０ｘとが当接する部位との間（つまり、Ｘ軸振動子３２０ｘの厚み相当の範囲内）に配されているので、Ｘ軸振動子３２０ｘの厚さ方向に大型化することはない。本実施の形態のように撮像装置の場合であれば、撮影光軸方向の厚みを薄くすることができる。

また、押圧板３４１ｘの押圧部３４３ｘは、Ｘ軸振動子３２０ｘの振動の節に相当する部分で当接しているものの、Ｘ軸振動子３２０ｘが高周波で振動した場合には、押圧板３４１ｘに対して振動が伝わってしまう。ここで、本実施の形態では、押圧板３４１ｘとフレーム３０２との間には、合成樹脂製のスペーサ３４８ｘ，３５０ｘやシリコンゴム製のシート３４９ｘ，３５１ｘ，３５２ｘが介在されているので、Ｘ軸振動子３２０ｘの振動が押圧板３４１ｘに伝わったとしても、スペーサ３４８ｘ，３５０ｘやシート３４９ｘ，３５１ｘ，３５２ｘで振動を減衰させることで、フレーム３０２以降の系に対する振動の伝達を抑制することができる。また、押圧板３４１ｘは、スペーサ３４８ｘ，３５０ｘやシート３４９ｘ，３５１ｘ，３５２ｘを介してフレーム３０２に位置決めされつつ押圧方向にのみ移動可能な状態で保持されているので、一端に配した押圧ばね３４２ｘによる付勢力を、押圧板３４１ｘを介してＸ軸振動子３２０ｘに安定した状態で付与させることができる。

この際、Ｘ軸振動子３２０ｘに加える押圧力は強いため、仮に、摺動体３３０ｘを構成する摺動板３３２ｘや軸受け３３１ｘの剛性が弱いと、図１４中に仮想線で示すように、付与する押圧力により摺動板３３２ｘや軸受け３３１ｘが撓んでしまい、駆動子３２１ｘ，３２２ｘと摺動板３３２ｘとが片当りして動作が不安定になったり、動作しなくなってしまう。

この点、本実施の形態では、摺動体３３０ｘを構成する摺動板３３２ｘおよび軸受け３３１ｘの剛性が高いため、駆動子３２１ｘ，３２２ｘと摺動板３３２ｘとの押圧接触状態が安定し、楕円振動に伴う駆動力が摺動板３３２ｘに確実に伝達され、高効率で楕円振動の回転方向に駆動することができる。この際、摺動板３３２ｘを有する摺動体３３０ｘ側はフレーム３０２に対して面接触ではなく、軸受け３３１ｘ，３０４ｘ部分でのボール３３６ｘによる転動方式で接触しているので、押圧力が強くても摺動体３３０ｘはフレーム３０２に対して摩擦の少ない状態で確実に移動することとなる。そして、軸受け３３１ｘ，３０４ｘは、Ｘ軸方向に沿った１列のボールベアリング軸受構造からなるので、摺動体３３０ｘはＸ軸振動子３２０ｘによる駆動を受けた場合にＸ軸方向にのみ移動する。このように摺動体３３０ｘが移動すると、摺動体３３０ｘが固定されたＸ枠３０１も、摺動体３３０ｘと一体となってＸ軸方向に移動する。すなわち、Ｘ枠３０１の移動方向も、Ｘ軸方向に沿った１列のボールベアリング軸受構造からなる軸受け３３１ｘ，３０４ｘ同士の係合によりガイドされる。

このような動作において、軸受け３３１ｘはボール３３６ｘの中心を通り、Ｖ溝３３４ｘに平行な軸周りに回転可能であるが、軸受け３３１ｘがＸ枠３０１に一体化され、軸受け３３１ｘからＸ軸方向とは異なる方向の離れた位置でフレーム３０２とＸ枠３０１との間に１つのボール３０７ｘが配設され、Ｘ枠３０１と摺動体３３０ｘとからなる移動体３１１ｘが、フレーム３０２に対して２個のボール３３６ｘと１個のボール３０７ｘとによる離れた位置での３点支持とされているので、Ｖ溝３３４ｘに平行な軸周りの回転による煽りを生ずることなく安定してフレーム３０２上をＸ軸方向に移動する。よって、Ｘ軸振動子３２０ｘに対する強い押圧部分のガイド支持機構が、軸受け３３１ｘ，３０４ｘによるＸ軸方向に沿った１列のボールベアリング軸受構造で済み、小型化・構造単純化が可能となる。

Ｙ軸駆動機構３１０ｙも、Ｘ軸駆動機構３１０ｘの場合と同様に動作する。

なお、本発明は、実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

（変形例１）
図１５は、変形例１のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図であり、図１６は、図１５中のＥ−Ｅ線断面図である。変形例１では、ビス３４５ｘによる押圧板３４１ｘの取り付け部分に関して、押圧板３４１ｘとフレーム３０２との間にも、例えばシリコンゴム製の環状のシート３５３ｘが振動減衰部材として介在されている。これにより、押圧板３４１ｘは、一端側においてはシート３４９ｘ，３５３ｘで挟まれて圧接状態で保持されている。ここで、仮にシート３５３ｘが硬い部材からなると押圧板３４１ｘが押圧方向に移動できず押圧動作に支障を来たすが、シート３５３ｘは、シリコンゴム等の軟らかい部材からなるので、押圧ばね３４２ｘによる付勢力が作用した場合には、押圧板３４１ｘによる押圧で凹むので、押圧部３４３ｘによるＸ軸振動子３２０ｘの押圧に支障を来たすことはない。

また、変形例１においては、押圧板３４１ｘの一部には振動減衰シート（第２の振動減衰部材）３５４ｘが貼着されている。この振動減衰シート３５４ｘは、例えばゴム中にタングステン粉末を混入させることで、柔軟性を維持しつつ重くしたものである。Ｘ軸振動子３２０ｘの振動が伝達して押圧板３４１ｘに振動が生じたとしても、重量を有する振動減衰シート３５４ｘが貼着されていることにより、振動を抑制することができる。このような振動減衰シート３５４ｘは、押圧板３４１ｘの上面に設けてもよく、或いは全面的または部分的に設けるようにしてもよい。

振動を抑制し得る振動減衰シート（第２の振動減衰部材）３５５ｘは、押圧板３４１ｘの押圧部３４３ｘに貼着させて設けた例を示す。ここで、押圧部３４３ｘに対応するＸ軸振動子３２０ｘ側には振動子ホルダ３２４ｘの頂部に凸部３２６ｘ（図６参照）が存在し、この凸部３２６ｘに振動減衰シート３５５ｘが圧接することとなる。よって、押圧板３４１ｘの組付け時において、凸部３２６ｘに平面的な振動減衰シート３５５ｘが圧接することで、凸部３２６ｘの形状に従い振動減衰シート３５５ｘに凹みが生ずることとなり、凸部３２６ｘと押圧部３４３ｘとの位置決めがなされることとなる。

（変形例２）
図１７は、変形例２のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図である。変形例２では、押圧板３４１ｘの両端側を屈曲形状とし、一端側にも押圧ばね（加圧手段）３５６ｘを配し、両端の支持押圧構造を同一としたものである。すなわち、押圧板３４１ｘとビス３５７ｘとの間には、基準孔３４４ｘに嵌合する大きさの円筒状のスペーサ３５８ｘと押圧ばね３５６ｘの両端に配される環状のシート３５９ｘ，３６０ｘとが介在されている。スペーサ３５８ｘ、シート３５９ｘ，３６０ｘは、剛性を有する押圧板３４１ｘに対して軟らかい材料、例えば、スペーサ３５８ｘは合成樹脂からなり、シート３５９ｘ，３６０ｘはシリコンゴムからなり、振動減衰部材として機能する。これらスペーサ３５８ｘおよびシート３５９ｘ，３６０ｘを介在させることにより、押圧板３４１ｘの一端側は、フレーム３０２に対して位置決めされつつ押圧方向にのみ移動可能に保持されている。このように押圧板３４１ｘの両端部において押圧ばね３４２ｘ，３５６ｘで付勢力を作用させることで、押圧板３４１ｘは、より安定した押圧力をＸ軸振動子３２０ｘに対して付与することができる。

（変形例３）
図１８は、変形例３のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図である。変形例３では、ビス３４５ｘ，３４７ｘに代えて、ねじ込み方向の位置決めが可能な段付きビス３６１ｘ，３６２ｘを用い、段付きビス３６１ｘ，３６２ｘの周りに例えばシリコンゴム等からなるゴムスペーサ３６３ｘ，３６４ｘを振動減衰部材として介在させたものである。変形例３の場合も、本実施の形態の場合と同様な作用効果を奏する。

（変形例４）
図１９は、変形例４のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図である。変形例４では、例えば変形例３の構成において、押圧ばね３４２ｘに代えて、永久磁石３６５ｘ，３６６ｘによる加圧手段を配したものである。永久磁石３６５ｘ，３６６ｘは、押圧板３４１ｘの端部にてゴムスペーサ３６４ｘ周りに同軸上に配される環状形状のものであり、対向する磁極を同極性とすることで段付きビス３６２ｘの頭部と押圧板３４１ｘとの間に反発力による付勢力を作用させるものである。変形例４の場合も、本実施の形態の場合と同様な作用効果を奏する。なお、逆極性の磁極を対向させることによる磁石同士の吸引力を利用する構成であってもよい。

本実施の形態のカメラの主に電気的なシステム構成を概略的に示すブロック図である。 撮像ユニットの構成例を示す縦断側面図である。 振動子の動作原理を示す模式図である。 本実施の形態の防振ユニットの構成例を示す分解斜視図である。 図４に示す各部の形状を簡略化して示す防振ユニットの概略底面図である。 図５中のＸ軸駆動機構部を抽出して示す概略正面図である。 図６中のＡ−Ａ線断面図である。 図５中のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図である。 図８中のＢ−Ｂ線断面図である。 押圧部材を示す平面図である。 図５中のＹ軸駆動機構部を抽出して示す概略正面図である。 図１１中のＣ−Ｃ線断面図である。 図１１中のＤ−Ｄ線断面図である。 振動子に対する押圧力により撓みが生ずる様子を示す説明図である。 変形例１のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図である。 図１５のＥ−Ｅ線断面図である。 変形例２のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図である。 変形例３のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図である。 変形例４のＸ軸駆動機構部を抽出し拡大して示す概略底面図である。

符号の説明

３１ ＣＣＤ
３０１ Ｘ枠
３０２ フレーム
３１１ｘ，３１１ｙ 移動体
３２０ｘ Ｘ軸振動子
３２０ｙ Ｙ軸振動子
３２６ｘ 凸部
３４１ｘ 押圧板
３４２ｘ 押圧ばね
３４３ｘ 押圧部
３４８ｘ スペーサ
３４９ｘ シート
３５０ｘ スペーサ
３５１ｘ，３５２ｘ，３５３ｘ シート
３５４ｘ，３５５ｘ 振動減衰シート
３５６ｘ 押圧ばね
３５８ｘ スペーサ
３５９ｘ，３６０ｘ シート
３６３ｘ，３６４ｘ ゴムスペーサ
３６５ｘ，３６６ｘ 永久磁石

Claims (2)

1. 所定の周波電圧信号が印加されることにより駆動部に楕円振動が生ずる振動子と、
   前記振動子を保持する固定部材と、
   前記振動子の前記駆動部が押圧され、該駆動部に生ずる楕円振動により移動される移動体と、
   前記振動子を前記移動体に向けて押圧する板状の押圧部材と、
   前記押圧部材の長手方向の一端および他端の少なくとも一方において該押圧部材を、振動減衰部材を介して前記振動子に向けて付勢する加圧手段と、
   前記振動子の振動の節に対応する位置であって、該振動子と前記移動体とが当接する側と反対側の位置で前記押圧部材に貼着され、前記振動子と当接する第２の振動減衰部材と、
   を具備することを特徴とする駆動装置。
2. 前記押圧部材は、前記固定部材に対して前記振動減衰部材を介して位置決めされつつ押圧方向に移動可能に保持されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。

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