WO2009157405A1 - 振動アクチュエータ、それを備えるレンズ鏡筒及びカメラ - Google Patents

振動アクチュエータ、それを備えるレンズ鏡筒及びカメラ Download PDF

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高広 佐藤
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    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing

Definitions

  • the present invention relates to a vibration actuator, a lens barrel including the vibration actuator, and a camera.
  • the vibration actuator includes a vibrating body, and the vibrating body includes an elastic body and an electromechanical conversion element.
  • the vibration actuator expands and contracts the electromechanical conversion element by a drive signal, and generates a progressive vibration wave (hereinafter referred to as a traveling wave) on the driving surface of the elastic body by using the expansion and contraction. Due to this traveling wave, an elliptical motion is generated on the drive surface of the vibrating body, and the relative movement member in pressure contact with the wavefront of the elliptical motion is driven.
  • a vibration actuator changes its drive characteristics from a normal temperature state in a high or low temperature environment.
  • a sensor electrode is provided on the piezoelectric body (electromechanical transducer) that constitutes the vibration body, the temperature of the vibration body is detected, and the speed control of the moving body (relative movement member). Is disclosed (for example, see Patent Document 1).
  • An object of the present invention is to provide a vibration actuator having stable driving characteristics, a lens barrel and a camera including the vibration actuator with a simple structure.
  • the present invention solves the above problems by the following means.
  • a relative movement member that is brought into pressure contact with the vibration member and moves relative to the vibration member by vibration of the vibration member, and the vibration member and the relative movement member are added.
  • a vibration actuator comprising: a pressure member that is brought into pressure contact; and a magnetic force generation unit that adjusts the pressure applied by the pressure member by a magnetic force.
  • the pressure member includes an elastic member that pressurizes the vibration member toward the relative movement member
  • the magnetic force generator includes A vibration actuator characterized in that a magnetic force is generated in a direction to suppress the pressing of the elastic member.
  • the magnetic force generator includes a magnetic body and a magnet, and the elastic member is disposed between the magnetic body and the magnet.
  • the magnet is a permanent magnet.
  • the vibration member is disposed on a side opposite to the magnetic body with respect to the magnet. It is.
  • a sixth aspect of the present invention is the vibration actuator according to the fifth aspect, wherein the relative movement member is disposed on a side opposite to the magnet with respect to the vibration member. is there.
  • the vibration member includes an electromechanical conversion element that converts electrical energy into mechanical energy, and the electromechanical conversion element.
  • the vibration actuator is characterized in that it has an elastic body that generates the vibration by the excitation of, and the electromechanical conversion element is provided on the opposite side of the relative movement member with respect to the elastic body.
  • the invention according to an eighth aspect is a lens barrel including the vibration actuator according to any one of the first to seventh aspects.
  • a ninth aspect of the present invention is a camera comprising the vibration actuator according to any one of the first to seventh aspects.
  • the said structure may be improved suitably, and at least one part may substitute for another structure.
  • a vibration actuator having stable driving characteristics, a lens barrel and a camera including the vibration actuator with a simple structure.
  • an ultrasonic motor 10 using vibration in an ultrasonic region will be described as an example of a vibration actuator.
  • FIG. 1 is a diagram showing a camera 1 having an ultrasonic motor 10 of the present embodiment.
  • the camera 1 includes a camera body 2 having an image sensor 6 and a lens barrel 3.
  • the lens barrel 3 is an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 2.
  • the camera 1 shows an example in which the lens barrel 3 is an interchangeable lens.
  • the present invention is not limited to this, and may be a lens barrel integrated with the camera body, for example.
  • the lens barrel 3 includes a lens 4, a cam barrel 5, an ultrasonic motor 10, and the like.
  • the ultrasonic motor 10 has a substantially annular shape, and is disposed in the lens barrel 3 so that the center axis direction of the ring substantially coincides with the optical axis direction (the direction of arrow A in FIG. 1).
  • the ultrasonic motor 10 is used as a driving source for driving the lens 4 during the focusing operation of the camera 1.
  • the driving force obtained from the ultrasonic motor 10 is transmitted to the cam cylinder 5.
  • the lens 4 is cam-engaged with the cam cylinder 5, and when the cam cylinder 5 is rotated by the driving force of the ultrasonic motor 10, the lens 4 is moved in the optical axis direction by the cam engagement with the cam cylinder 5, Focus adjustment is performed.
  • FIG. 2 shows a cross section of the ultrasonic motor 10 in the direction of the center axis of the ring.
  • the ultrasonic motor 10 includes a vibrator 11, a moving body 14, a buffer member 15, a support body 16, a buffer member 17, and a pressure member 18.
  • the vibrator 11 is a substantially ring-shaped member, and includes an elastic body 12 and a piezoelectric body 13.
  • the elastic body 12 is a substantially ring-shaped member formed using a metal material that can be elastically deformed, such as an iron alloy such as stainless steel or invar material, or brass.
  • a piezoelectric body 13 is provided on one end face of the elastic body 12.
  • the front end surface of the comb tooth portion 12 b is a driving surface that drives the moving body 14 by generating a traveling wave due to excitation of the piezoelectric body 13.
  • Piezoelectric body 13 is an electromechanical transducer that converts electrical energy into mechanical energy.
  • the piezoelectric body 13 is formed using PZT (lead zirconate titanate) and bonded to the elastic body 12 using a conductive adhesive or the like.
  • An electrode (not shown) electrically connected to a flexible printed board (not shown) is formed on the piezoelectric body 13. The piezoelectric body 13 is excited by a drive signal supplied from the flexible printed board.
  • the moving body 14 is a substantially ring-shaped member, and is brought into pressure contact with the driving surface of the elastic body 12 by the pressure of the pressing member 18 described later, and is frictionally driven by the traveling wave of the elastic body 12.
  • the buffer member 15 is a substantially ring-shaped member formed using rubber or the like.
  • the buffer member 15 is a member that prevents the vibration of the moving body 14 from being transmitted to the support body 16 side, and is provided between the moving body 14 and the support body 16.
  • the support 16 is a member that supports the moving body 14.
  • the support body 16 is a member that rotates integrally with the moving body 14 to transmit the rotational motion of the moving body 14 to a driven member (not shown) and regulates the position of the moving body 14 in the rotation center axis direction. is there.
  • the buffer member 17 is a substantially ring-shaped member formed using a nonwoven fabric, felt, or the like.
  • the buffer member 17 is a member that prevents the vibration of the vibrator 11 from being transmitted to the pressure member 18 side, and is provided between the piezoelectric body 13 and the pressure member 18.
  • the pressurizing member 18 is a member that is made of an elastic member such as a spring, and that generates pressure to bring the vibrator 11 into pressure contact with the moving body 14.
  • the pressure member 18 includes a spring member 18b, and a pressure plate 18a and a pressure plate 18c disposed at both ends thereof.
  • the spring member 18b uses a disc spring in this embodiment.
  • the spring member 18b is not limited to a disc spring, and may be, for example, an annular member formed in a wave shape along the circumference as long as it can be expanded and contracted in the vertical direction in the figure.
  • the pressure plate 18a is a substantially ring-shaped plate member made of a permanent magnet.
  • the material of the permanent magnet is not limited to these, but is a ferrite magnet, a samarium / cobalt magnet, a neodymium magnet, an alnico magnet, or the like.
  • the holding plate 18 c is a substantially ring-shaped plate member made of a magnetic material, and has a function of fixing the ultrasonic motor 10 to the lens barrel 3.
  • a magnetic substance means the substance which can be magnetized easily.
  • the pressure plate 18a is made of a permanent magnet and the pressing plate 18c is made of a magnetic material, a magnetic force is generated between the pressing plate 18a and the pressing plate 18c.
  • the strength of the magnetic force changes depending on the environmental temperature, and the amount M of change in the magnetic force of the permanent magnet due to the temperature change is expressed by the following equation.
  • M ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ t ⁇ M
  • M is the magnetic force of the permanent magnet at normal temperature
  • ⁇ is the temperature coefficient (%) of the permanent magnet
  • ⁇ t is the difference between the normal temperature and the actual temperature.
  • the temperature coefficient ⁇ is ⁇ 0.18 for ferrite magnets, ⁇ 0.03 for samarium / cobalt magnets, ⁇ 0.12 for neodymium magnets, and ⁇ 0.02 for alnico magnets. Since these temperature coefficients are negative, the magnetic force between the pressure plate 18a and the pressing plate 18c increases as the temperature decreases and decreases as the temperature increases.
  • FIG. 3 is a diagram showing the force relationship of the pressure member 18 at (a) normal temperature, (b) low temperature, and (c) high temperature.
  • the applied pressure amount in the direction in which the vibrator 11 generated by the spring member 18b is pushed toward the moving body 14 is set to 2.0 kg. This amount of pressure does not change at (a) normal temperature, (b) low temperature, and (c) high temperature.
  • the magnetic force between the pressure plate 18a and the pressing plate 18c at normal temperature is 1.0 kg. Then, at normal temperature, the force with which the pressure plate 18a pushes the vibrator 11 in the direction of the moving body 14 is 1.0 kg obtained by subtracting 1.0 kg from 2.0 kg as shown in FIG.
  • the magnetic force between the pressure plate 18a and the pressing plate 18c at a low temperature is larger than that at room temperature, it is set to 1.1 kg, for example. Then, the force with which the pressure plate 18a pushes the vibrator 11 toward the moving body 14 is 0.9 kg obtained by subtracting 1.1 kg from 2.0 kg as shown in FIG. That is, it becomes smaller than that at room temperature.
  • the magnetic force between the pressure plate 18a and the holding plate 18c at a high temperature is smaller than that at normal temperature, and is, for example, 0.9 kg. Then, the force with which the pressure plate 18a pushes the vibrator 11 toward the moving body 14 is 1.1 kg obtained by subtracting 0.9 kg from 2.0 kg as shown in FIG. That is, it becomes larger than that at room temperature.
  • the drive characteristics of the ultrasonic motor 10 change depending on the temperature change of the environment in which it is used. This is because the joint surface between the elastic body 12 and the piezoelectric body 13 is deformed due to the difference in thermal expansion coefficient between the elastic body 12 and the piezoelectric body 13 due to temperature change, or the humidity of the air in the environment in which it is used changes. This is because the friction coefficient of the frictional contact surface between the vibrator 11 and the moving body 14 changes or the capacitance of the piezoelectric body 13 changes.
  • the ultrasonic motor 10 when the ultrasonic motor 10 is placed in a low temperature environment, the electrostatic capacity of the piezoelectric body 13 is reduced, and the driving force generated by the traveling wave generated by the vibrator 11 is reduced. Then, the driving force generated by the ultrasonic motor 10 is reduced. Further, in a low temperature environment, the amount of moisture in the air decreases, so the friction coefficient of the frictional contact surface between the vibrator 11 and the moving body 14 increases. For this reason, the ultrasonic motor 10 tends to have inferior starting characteristics, low-speed driving characteristics, and the like in a low temperature environment as compared to normal temperatures.
  • the pressing force by which the pressure plate 18a pushes the vibrator 11 in the direction of the moving body 14 decreases as described above in a low temperature environment.
  • the force that presses the moving body 14 decreases, and the moving body 14 becomes easier to rotate than at normal temperature. For this reason, the above-described decrease in driving force due to a decrease in temperature can be compensated, and a change in driving characteristics with respect to normal temperature can be reduced.
  • the ultrasonic motor 10 when the ultrasonic motor 10 is placed in a high temperature environment, the electrostatic capacity of the piezoelectric body 13 increases, and the traveling wave generated by the vibrator 11 increases the driving force of the moving body 14. If it does so, the rotation speed of the mobile body 14 will rise and the driving force which the ultrasonic motor 10 emits will become large. Further, the joint surface between the elastic body 12 and the piezoelectric body 13 is deformed, and the driving of the moving body 14 is likely to become unstable. Therefore, the ultrasonic motor 10 tends to generate abnormal noise due to the vibration of the moving body 14 in a high temperature environment as compared with the normal temperature.
  • the pressurizing force generated by the entire pressure member 18 increases as described above in a high temperature environment.
  • the force for pressing the moving body 14 increases, and the moving body 14 is less likely to rotate than at normal temperature. For this reason, it is possible to suppress an increase in the number of rotations accompanying a temperature rise and to reduce the occurrence of abnormal noise.
  • this embodiment has the following effects. (1) According to the present embodiment as described above, it is possible to compensate for the decrease in the driving force of the ultrasonic motor 10 in a low temperature environment, and to reduce the change in the driving characteristics of the ultrasonic motor 10 with respect to normal temperature. it can. In addition, it is possible to mitigate the increase in the rotational speed in a high temperature environment and reduce the occurrence of abnormal noise. In this way, it is possible to obtain a stable drive that does not depend on a temperature change in the ultrasonic motor 10. (2) Further, according to the present embodiment, adjustment of the force with which the vibrator 11 presses the moving body 14 is achieved with a simple structure in which the pressing plate 18a is made of a permanent magnet and the pressing plate 18c is made of a magnetic material. Can do. Therefore, manufacture is easy and production cost can also be suppressed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes as described below are possible, and these are also within the scope of the present invention.
  • the permanent magnet pressure plate 18a
  • the magnetic body pressing plate 18c
  • the present invention is not limited to this.
  • a magnetic body pressing plate 18c
  • a permanent magnet pressure plate 18a
  • the ultrasonic motor 10 is disposed in the lens barrel 3 so that the center axis of the ring is substantially coincident with the optical axis direction.
  • the present invention is not limited to this.
  • the optical axis of the lens barrel 3 and the central axis of the ultrasonic motor 10 may be arranged differently.
  • the ultrasonic motor 10 in which the moving body 14 is rotationally driven is described as an example of the vibration actuator.
  • the present invention is not limited to this.
  • the moving body 14 may be a linear vibration actuator that is driven in a linear direction.
  • vibration actuators such as a rod type, a pencil type, and a disk type.
  • the ultrasonic motor 10 using the vibration in the ultrasonic region is described as an example of the vibration actuator, but the present invention is not limited to this.
  • a vibration actuator that uses vibration outside the ultrasonic region may be used.
  • the ultrasonic motor 10 is used as a driving source of the lens 4 during the focusing operation of the camera 1 .
  • the present invention is not limited to this.
  • it may be a drive source during the zoom operation of the camera 1.
  • it may be used as a drive source of a camera shake correction mechanism that drives a part of the imaging system of the camera 1 to correct camera shake.
  • You may use for the drive part of a copying machine, the steering wheel tilt device of a motor vehicle, the drive part of a headrest, the drive device of a timepiece, etc.
  • the embodiment and the modification can be combined as appropriate, but detailed description thereof is omitted.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above.

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Abstract

安定した駆動特性を有する振動アクチュエータ、それを備えるレンズ鏡筒及びカメラを提供する。 本発明の振動アクチュエータは、振動部材に加圧接触され、前記振動部材の振動により、前記振動部材との間で相対移動する相対移動部材と、前記振動部材と前記相対移動部材とを加圧接触させる加圧部材と、前記加圧部材の加圧力を、磁力によって調整する磁力発生部とを備えること、を特徴とする。

Description

振動アクチュエータ、それを備えるレンズ鏡筒及びカメラ
　本発明は、振動アクチュエータ、それを備えるレンズ鏡筒及びカメラに関するものである。
　振動アクチュエータは振動体を備え、その振動体は、弾性体と電気機械変換素子とを有している。そして振動アクチュエータは、電気機械変換素子を駆動信号によって伸縮させ、この伸縮を利用して弾性体の駆動面に進行性振動波（以下、進行波とする）を発生させる。この進行波によって、振動体の駆動面に楕円運動が生じ、楕円運動の波頭に加圧接触した相対移動部材が駆動される。このような振動アクチュエータは、高温や低温の環境下において、常温の状態から駆動特性が変化する。
　振動アクチュエータの温度に対する駆動特性を安定させるために、振動体を構成する圧電体（電気機械変換素子）にセンサ電極を設け、振動体の温度を検出し、移動体（相対移動部材）の速度制御の温度補正を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５－３４４７６１号公報
　しかし、上記従来技術は、検出や制御のための回路等が必要であり、構成が複雑になり、生産コストが高くなるという問題がある。
　本発明の課題は、安定した駆動特性を有する振動アクチュエータ、それを備えるレンズ鏡筒及びカメラを、簡単な構造で提供することである。
　本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。
　請求項１に記載の発明は、振動部材に加圧接触され、前記振動部材の振動により、前記振動部材との間で相対移動する相対移動部材と、前記振動部材と前記相対移動部材とを加圧接触させる加圧部材と、前記加圧部材の加圧力を、磁力によって調整する磁力発生部とを備えること、を特徴とする振動アクチュエータである。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振動アクチュエータにおいて、前記加圧部材は、前記振動部材を前記相対移動部材側に加圧する弾性部材を有し、前記磁力発生部は、該弾性部材の加圧を抑制する方向に磁力を発生させること、を特徴とする振動アクチュエータである。
　請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の振動アクチュエータにおいて、前記磁力発生部は、磁性体と磁石とを有し、前記弾性部材は、前記磁性体と前記磁石との間に配置されていること、を特徴とする振動アクチュエータである。
　請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の振動アクチュエータにおいて、前記磁石は永久磁石であること、を特徴とする振動アクチュエータである。
　請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の振動アクチュエータにおいて、前記振動部材は、前記磁石に対して前記磁性体と反対側に配置されていること、を特徴とする振動アクチュエータである。
　請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の振動アクチュエータにおいて、前記相対移動部材は、前記振動部材に対して前記磁石と反対側に配置されていること、を特徴とする振動アクチュエータである。
　請求項７に記載の発明は、請求項１～６のいずれか１項に記載の振動アクチュエータにおいて、前記振動部材は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の励振により前記振動を発生する弾性体を有し、前記電気機械変換素子は前記弾性体に対して前記相対移動部材と反対側に設けられていることを特徴とする振動アクチュエータである。
　請求項８に記載の発明は、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の振動アクチュエータを備えるレンズ鏡筒である。
　請求項９に記載の発明は、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の振動アクチュエータを備えるカメラである。
　なお、上記構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
　本発明によれば、安定した駆動特性を有する振動アクチュエータ、それを備えるレンズ鏡筒及びカメラを簡単な構造で提供することができる。
本発明の一実施形態の超音波モータを有するカメラを示す図である。 超音波モータの円環中心軸方向での断面を示す。 加圧部材の力関係を示した図であり、（ａ）は常温、（ｂ）は低温、（ｃ）は高温時を示す。
　以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、振動アクチュエータとして、超音波領域の振動を利用した超音波モータ１０を例に説明する。
　図１は、本実施形態の超音波モータ１０を有するカメラ１を示す図である。カメラ１は、撮像素子６を有するカメラボディ２と、レンズ鏡筒３とを備える。レンズ鏡筒３は、カメラボディ２に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態でカメラ１は、レンズ鏡筒３が交換レンズである例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒であってもよい。
　レンズ鏡筒３は、レンズ４、カム筒５、超音波モータ１０等を備える。超音波モータ１０は、略円環形状であり、その円環中心軸方向が光軸方向（図１中の矢印Ａ方向）と略一致するようにレンズ鏡筒３内に配置されている。この超音波モータ１０は、カメラ１のフォーカス動作時にレンズ４を駆動する駆動源として用いられている。超音波モータ１０から得られた駆動力は、カム筒５に伝えられる。レンズ４は、カム筒５とカム係合しており、超音波モータ１０の駆動力によってカム筒５が回転すると、レンズ４は、カム筒５とのカム係合によって光軸方向へ移動し、焦点調節が行われる。
　図２は、超音波モータ１０の円環中心軸方向での断面を示す。超音波モータ１０は、振動子１１，移動体１４，緩衝部材１５，支持体１６，緩衝部材１７，加圧部材１８を備える。
　振動子１１は、略円環形状の部材であり、弾性体１２及び圧電体１３を備える。弾性体１２は、ステンレス材料やインバー材料等の鉄合金や真鍮等の弾性変形が可能な金属材料を用いて形成された略円環形状の部材である。弾性体１２の一方の端面に圧電体１３が設けられている。圧電体１３の他方の面には、複数の溝１２ａを切って形成された櫛歯部１２ｂが形成されている。この櫛歯部１２ｂの先端面は、圧電体１３の励振により、進行波が発生し、移動体１４を駆動する駆動面となる。
　圧電体１３は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子である。本実施形態で圧電体１３は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いて形成され、導電性の接着剤等を用いて、弾性体１２に接合されている。圧電体１３上には、不図示のフレキシブルプリント基板と電気的に接続された不図示の電極が形成されている。このフレキシブルプリント基板から供給される駆動信号によって、圧電体１３が励振される。
　移動体１４は、略円環形状の部材であり、後述する加圧部材１８の加圧力によって弾性体１２の駆動面に加圧接触され、弾性体１２の進行波によって摩擦駆動される。緩衝部材１５は、ゴム等を用いて形成された略円環形状の部材である。この緩衝部材１５は、移動体１４の振動を支持体１６側へ伝えないようにする部材であり、移動体１４と支持体１６との間に設けられている。支持体１６は、移動体１４を支持する部材である。支持体１６は、移動体１４と一体となって回転して移動体１４の回転運動を不図示の被駆動部材に伝達し、かつ、移動体１４の回転中心軸方向の位置を規制する部材である。緩衝部材１７は、不織布やフェルト等を用いて形成された略円環形状の部材である。この緩衝部材１７は、振動子１１の振動を加圧部材１８側へ伝えないようにする部材であり、圧電体１３と加圧部材１８との間に設けられている。
　加圧部材１８は、バネ等の弾性部材から構成され、振動子１１を移動体１４に加圧接触させる加圧力を発生する部材である。加圧部材１８は、バネ部材１８ｂ、及びその両端に配置された加圧板１８ａと押さえ板１８ｃとを備える。バネ部材１８ｂは、本実施形態では皿バネを使用する。ただし、バネ部材１８ｂは皿バネに限定されず、図中上下方向に伸縮可能であれば、例えば、円周に沿って波状に形成された円環部材であってもよい。
　加圧板１８ａは、永久磁石で製造された略円環板状部材である。なお、永久磁石の材料は、これらに限定されるものではないが、フェライト磁石、サマリウム・コバルト磁石、ネオジウム磁石、アルニコ磁石等である。押さえ板１８ｃは、磁性体で製造された略円環板状部材であり、超音波モータ１０をレンズ鏡筒３に固定する機能も有する。なお、磁性体とは、平易には磁性を帯びる事が可能な物質をいう。
　このように、加圧板１８ａが永久磁石、押さえ板１８ｃが磁性体で製造されているため、加圧板１８ａと押さえ板１８ｃとの間には磁力が生じる。この磁力の強さは環境温度によって変化し、温度変化による永久磁石の磁力の変化量Ｍは、以下の式で表される。
　　　　　　　　　　　　　Ｍ×α×Δｔ＝ΔＭ　　　　　　　　　　　　
ここで、Ｍは常温における永久磁石の磁力、αは永久磁石の温度係数（％）、Δｔは常温と実際の温度の差である。
　温度係数αは、フェライト磁石の場合－０．１８、サマリウム・コバルト磁石の場合－０．０３、ネオジウム磁石の場合－０．１２、アルニコ磁石の場合－０．０２である。これらの温度係数はマイナスであるので、加圧板１８ａと押さえ板１８ｃとの間の磁力は、温度が下がると強くなり、温度が上がると弱くなる。
　図３は、（ａ）常温、（ｂ）低温、（ｃ）高温時における加圧部材１８の力関係を示した図である。例えば、バネ部材１８ｂが生じる振動子１１を移動体１４側に押す方向の加圧力量を２．０ｋｇとする。この加圧力量は、（ａ）常温、（ｂ）低温、（ｃ）高温時において変化しない。また、常温における加圧板１８ａと押さえ板１８ｃとの間の磁力を、１．０ｋｇとする。そうすると、常温において、加圧板１８ａが振動子１１を移動体１４方向に押す力は、図３（ａ）に示すように、２．０ｋｇから１．０ｋｇを引いた１．０ｋｇとなる。
　低温時における加圧板１８ａと押さえ板１８ｃとの間の磁力は、常温の場合よりも大きくなるので、例えば１．１ｋｇとする。そうすると、加圧板１８ａが振動子１１を移動体１４方向に押す力は、図３（ｂ）に示すように、２．０ｋｇから１．１ｋｇを引いた０．９ｋｇとなる。すなわち、常温の場合よりも小さくなる。
　高温時における加圧板１８ａと押さえ板１８ｃとの間の磁力は、常温の場合よりも小さくなるので、例えば０．９ｋｇとする。そうすると、加圧板１８ａが振動子１１を移動体１４方向に押す力は、図３（ｃ）に示すように、２．０ｋｇから０．９ｋｇを引いた１．１ｋｇとなる。すなわち、常温の場合よりも大きくなる。
　また、超音波モータ１０は、使用される環境の温度変化によって、その駆動特性が変化する。これは、温度変化によって、弾性体１２と圧電体１３との熱膨張係数の違いから弾性体１２と圧電体１３の接合面が変形したり、使用される環境下の空気の湿度が変化して振動子１１と移動体１４との摩擦接触面の摩擦係数が変化したり、圧電体１３の静電容量が変化したりするためである。
　例えば、超音波モータ１０が低温環境下に置かれた場合、圧電体１３の静電容量が小さくなり、振動子１１の発する進行波が移動体１４を駆動する力は減少する。そうすると超音波モータ１０の発する駆動力は小さくなる。また、低温環境下では、空気中の水分量が低下するため、振動子１１と移動体１４との摩擦接触面の摩擦係数が上がる。このようなことから、超音波モータ１０は、低温環境下では、起動特性や低速での駆動特性等が常温時に比べて劣るという傾向がある。
　しかし、本実施形態では、低温環境下において、上述のように加圧板１８ａが振動子１１を移動体１４方向に押す加圧力は減少する。加圧力が減少することにより、移動体１４を押圧する力が減少し、移動体１４は常温の場合と比べて回転しやすくなる。このため、温度低下による上述の駆動力の減少を補うことができ、常温時に対する駆動特性の変化を少なくすることができる。
　一方、超音波モータ１０が高温環境下に置かれた場合、圧電体１３の静電容量が大きくなり、振動子１１の発する進行波が移動体１４を駆動する力は増大する。そうすると、移動体１４の回転数が上がり、超音波モータ１０の発する駆動力が大きくなる。また、弾性体１２と圧電体１３との接合面が変形し、移動体１４の駆動が不安定になりやすくなる。そのため、超音波モータ１０は、高温環境下では、常温時に比べ移動体１４の振動によって異音が発生しやすくなるという傾向がある。
　しかし、本実施形態では、高温環境下において、上述のように加圧部材１８全体が発生する加圧力が増加する。加圧力が増加することにより、移動体１４を押圧する力が増加し、移動体１４は常温の場合と比べて回転しにくくなる。このため、温度上昇に伴う回転数の上昇を抑え、異音の発生を低減することができる。
　以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）上述のように本実施形態によれば、低温環境下における超音波モータ１０の駆動力の減少を補うことができ、常温時に対する超音波モータ１０の駆動特性の変化を少なくすることができる。また、高温環境下における、回転数の上昇を緩和し、異音の発生を低減することができる。このように、超音波モータ１０において温度変化によらない安定した駆動を得ることができる。
（２）また、本実施形態によると、振動子１１が移動体１４を押圧する力の調整を、加圧板１８ａを永久磁石、押さえ板１８ｃを磁性体で製造するといった簡単な構造で達成することができる。したがって、製造が容易で、生産コストを抑えることもができる。
（変形形態）
　以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態において、永久磁石（加圧板１８ａ）をバネ部材１８ｂの振動子１１側に配置し、磁性体（押さえ板１８ｃ）をバネ部材１８ｂにおけるその反対側に配置した。しかし本発明はこれに限定されない。磁性体（押さえ板１８ｃ）をバネ部材１８ｂの振動子１１側に配置し、永久磁石（加圧板１８ａ）をバネ部材１８ｂにおけるその反対側に配置してもよい。
（２）本実施形態において、超音波モータ１０は、その円環中心軸が光軸方向と略一致するようにレンズ鏡筒３内に配置される例を示した。しかし本発明はこれに限定されない。例えば小型の超音波モータ１０の場合など、レンズ鏡筒３の光軸と超音波モータ１０の中心軸とが異なるように配置してもよい。
（３）本実施形態において、振動アクチュエータとして、移動体１４が回転駆動される超音波モータ１０を例に挙げて説明した。しかし本発明はこれに限定されない。例えば、移動体１４が直線方向に駆動されるリニア型の振動アクチュエータとしてもよい。また、ロッド型、ペンシル型、円盤型等の振動アクチュエータとしてもよい。
（４）本実施形態において、振動アクチュエータとして、超音波領域の振動を用いる超音波モータ１０を例に挙げて説明したが、これに限定さない。例えば、超音波領域以外の振動を利用する振動アクチュエータとしてもよい。
（５）本実施形態において、超音波モータ１０は、カメラ１のフォーカス動作時のレンズ４の駆動源として用いられる例を示した。しかし本発明はこれに限定されない。例えば、カメラ１のズーム動作時の駆動源としてもよい。また、カメラ１の撮像系の一部を駆動して手振れを補正する手振れ補正機構の駆動源として用いてもよい。複写機の駆動部、自動車のハンドルチルト装置やヘッドレストの駆動部、時計の駆動装置等に用いてもよい。
　なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
　１：カメラ、１０：超音波モータ、１１：振動子、１２：弾性体、１３：圧電体、１４：移動体、１８：加圧部材、１８ａ：加圧板（永久磁石）、１８ｂ：バネ部材、１８ｃ：押さえ板（磁性体）

Claims (9)

  1. 　振動部材に加圧接触され、前記振動部材の振動により、前記振動部材との間で相対移動する相対移動部材と、
    　前記振動部材と前記相対移動部材とを加圧接触させる加圧部材と、
    　前記加圧部材の加圧力を、磁力によって調整する磁力発生部とを備えること、
    　を特徴とする振動アクチュエータ。
  2. 　請求項１に記載の振動アクチュエータにおいて、
    　前記加圧部材は、前記振動部材を前記相対移動部材側に加圧する弾性部材を有し、前記磁力発生部は、該弾性部材の加圧を抑制する方向に磁力を発生させること、
    　を特徴とする振動アクチュエータ。
  3. 　請求項２に記載の振動アクチュエータにおいて、
    　前記磁力発生部は、磁性体と磁石とを有し、前記弾性部材は、前記磁性体と前記磁石との間に配置されていること、
    　を特徴とする振動アクチュエータ。
  4. 　請求項３に記載の振動アクチュエータにおいて、前記磁石は永久磁石であること、
    　を特徴とする振動アクチュエータ。
  5. 　請求項３または４に記載の振動アクチュエータにおいて、
    　前記振動部材は、前記磁石に対して前記磁性体と反対側に配置されていること、
    　を特徴とする振動アクチュエータ。
  6. 　請求項５に記載の振動アクチュエータにおいて、
    　前記相対移動部材は、前記振動部材に対して前記磁石と反対側に配置されていること、
    　を特徴とする振動アクチュエータ。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の振動アクチュエータにおいて、
    　前記振動部材は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の励振により前記振動を発生する弾性体を有し、前記電気機械変換素子は前記弾性体に対して前記相対移動部材と反対側に設けられていることを特徴とする振動アクチュエータ。
  8. 　請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の振動アクチュエータを備えるレンズ鏡筒。
  9. 　請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の振動アクチュエータを備えるカメラ。
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