振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラ
【課題】静音化が可能な振動アクチュエータ及びカメラを提供する。
【解決手段】本発明の振動アクチュエータ１０は、電気機械変換素子１１２により振動波を生じるとともに、固定部材１３に支持される支持部１１１ｃを有する振動子１１と、前記振動子１１に加圧接触され、前記振動波によって駆動される移動子１２と、前記振動子１１及び前記移動子１２の周囲を覆う防音カバー３１０と、前記支持部１１１ｃと前記固定部材１３との間に介在する振動減衰部材３２０と、を備えること、を特徴とする。
【解決手段】本発明の振動アクチュエータ１０は、電気機械変換素子１１２により振動波を生じるとともに、固定部材１３に支持される支持部１１１ｃを有する振動子１１と、前記振動子１１に加圧接触され、前記振動波によって駆動される移動子１２と、前記振動子１１及び前記移動子１２の周囲を覆う防音カバー３１０と、前記支持部１１１ｃと前記固定部材１３との間に介在する振動減衰部材３２０と、を備えること、を特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動アクチュエータは、他のアクチュエータと比較して静粛であることが特徴の一つである。しかし、振動アクチュエータにおいても、ステータとロータの摺動音、ギア音、電源のオンオフ時に発生する突発音等が発生する場合がある。近年、振動アクチュエータは、動画の録画が可能なカメラのレンズ駆動等に用いられる場合があり、さらなる静音化が望まれている。
静音化対策としては、従来、複数の超音波モータを同時に駆動した場合に、合成波が非可聴音域の周波数になるようにすることで、可聴音の発生を防止する超音波モータの駆動回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願平９−３５８９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、単独であっても、静音化が可能な振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１に記載の発明は、電気機械変換素子（１１２）により振動波を生じるとともに、固定部（１３）に支持される支持部（１１１ｃ）を有する振動子（１１）と、前記振動子（１１）に加圧接触され、前記振動波によって駆動される移動子（１２）と、前記振動子（１１）及び前記移動子（１２）の周囲を覆う防音カバー（３１０，４０，５１）と、前記支持部（１１１ｃ）と前記固定部（１３）との間に介在する振動減衰部材（３２０，４１２）と、を備えること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）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（１０）であって、前記振動減衰部材（４１２）は前記防音カバー（４０）と一体的に製造され、前記防音カバー（４０）から前記支持部（１１１ｃ）と前記固定部（１３）との間に延びていること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の振動アクチュエータ（１０，１０Ａ）であって、前記防音カバー（３１０，４０）は、前記振動子（１１）及び前記移動子（１２）の外周を覆う外周部と、該外周部に装着される蓋部（３１２）とを備えること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１０Ａ）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０Ｂ）であって、前記防音カバー（５１）の内側に吸収部材が設けられていること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０Ｂ）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）であって、前記防音カバー（３１０，４０，５１）は、透磁性を有していること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）を備えるレンズ鏡筒（３）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）を備えるカメラ（１）である。
【０００６】
なお、符号を付して説明した構成は、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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラの静音化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態におけるカメラの概念的な構成図である。
【図２】第１実施形態における超音波モータの縦断面図である。
【図３】第２実施形態における超音波モータの縦断面図である。
【図４】第３実施形態における超音波モータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸を水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。さらに、正位置において被写体に向かう方向をＺプラス方向とする。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態であるカメラ１の概念的な構成図である。
カメラ１は、撮像素子４を備えるカメラボディ２と、レンズ３１を有するレンズ鏡筒３とを備えている。
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、本実施形態では、レンズ鏡筒３は、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３１、カム筒３２、振動アクチュエータとしての超音波モータ１０等を備えている。
【００１１】
超音波モータ１０は、カメラ１のフォーカス動作時に合焦レンズであるレンズ３１を駆動するものである。超音波モータ１０の回転力は、ギア５を介してカム筒３２に伝えられる。レンズ３１は、カム筒３２に保持されており、超音波モータ１０によって光軸方向（Ｚ軸方向）に移動駆動されて焦点調節を行う。なお、レンズ鏡筒３は、レンズ３１の他に、結像光学系を構成する図示しないレンズ群を備えている。
【００１２】
カメラ１は、図１において、レンズ鏡筒３内に設けられたレンズ３１を含む不図示のレンズ群によって、カメラボディ２における撮像素子４の撮像面に被写体像が結像される。そして、撮像素子４によって、結像された被写体像が電気信号に変換され、その信号をＡ／Ｄ変換することによって、画像データが得られる。
【００１３】
つぎに、図２を参照して、本発明における振動アクチュエータの一実施形態としての超音波モータ１０について説明する。
図２は、超音波モータ１０の縦断面図である。
超音波モータ１０は、振動子１１、移動子１２、固定部１３、ベアリング１４、出力軸１５、加圧部材１６等を備えている。振動子１１は、固定部１３に支持されており、移動子１２を回転駆動する。移動子１２は、固定部１３にベアリング１４を介して回転自在に支持された出力軸１５に設けられており、その回転力は出力軸１５を介して出力される。また、超音波モータ１０は、防音構造５０を備えている。
超音波モータ１０は、固定部１３を介して、被装着部材２０（図１に示すレンズ鏡筒３の図示しない固定筒等）に固定される。
【００１４】
以下、超音波モータ１０における各部の構成を詳細に説明する。
振動子１１は、弾性体１１１と、弾性体１１１に接合された圧電体１１２と、を有する略円環形状の部材であって、固定部１３に支持されている。
【００１５】
弾性体１１１は、共振先鋭度が大きな金属材料によって形成され、その形状は、略円環状である。弾性体１１１は、櫛歯部１１１ａ、ベース部１１１ｂ、フランジ部１１１ｃを有する。
櫛歯部１１１ａは、圧電体１１２が接合される面とは反対側の面に、複数の溝を切って形成され、この櫛歯部１１１ａの先端面は、移動子１２に加圧接触されて移動子１２を駆動する駆動面１１１ｄとなる。この駆動面１１１ｄには、Ｎｉ−Ｐ（ニッケル−リン）メッキ等の潤滑性の表面処理が施されている。櫛歯部１１１ａを設ける理由は、圧電体１１２の伸縮により駆動面に生じる進行波の中立面をできる限り圧電体１１２側へ近づけ、これにより駆動面の進行波の振幅を増幅させるためである。
【００１６】
ベース部１１１ｂは、弾性体１１１の周方向に連続した部分であり、その櫛歯部１１１ａとは反対側の面には圧電体１１２が接合されている。
フランジ部１１１ｃは、弾性体１１１の内径方向に突出した鍔状の部分であり、ベース部１１１ｂの厚さ方向の略中央に配置されている。弾性体１１１はこのフランジ部１１１ｃを介して固定部１３に固定される。
【００１７】
圧電体１１２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。なお、本実施形態では、圧電体１１２として圧電素子を用いているが、電歪素子を用いてもよい。
圧電体１１２は、略円環形状の部材であり、弾性体１１１の周方向に沿って２つの相（Ａ相、Ｂ相）の電気信号が入力される範囲に分かれている。各相には、１／２波長毎に分極が交互となった要素が並べられており、Ａ相とＢ相との間には１／４波長分間隔があくように設けてある。
圧電体１１２は、弾性体１１１に接合され、圧電体１１２の弾性体１１１側とは反対側の面には、圧電体１１２を励振する駆動信号を供給するフレキシブルプリント基板１１３が接続されている。
【００１８】
フレキシブルプリント基板１１３は、その配線が圧電体１１２の各相の電極に接続されている。フレキシブルプリント基板１１３には、外部に導出された図示しない接続部を介して駆動信号が供給されるようになっている。このフレキシブルプリント基板１１３を介して供給される駆動信号によって圧電体１１２が伸縮し、この圧電体１１２の伸縮によって弾性体１１１の駆動面１１１ｄに、たとえば４波の進行波が発生する。
【００１９】
移動子１２は、後述する出力軸１５に相対回転不能且つ軸方向には移動可能に装着されている。移動子１２は、振動子１１における弾性体１１１の駆動面１１１ｄに圧接されて、駆動面１１１ｄに生じる楕円運動の進行波によって回転駆動される。
移動子１２は、アルミニウム等の軽金属によって、概略形状円環状に形成されている。移動子１２における、弾性体１１１の駆動面１１１ｄと接触する被駆動面１２ａには、耐磨耗性向上のためのアルマイト等の表面処理が施されている。
【００２０】
固定部１３は、前述したように、振動子１１を支持すると共にベアリング１４を介して出力軸１５を支持し、また、当該超音波モータ１０を被装着部材２０に装着する部材である。固定部１３は、ベアリング１４を支持する内筒１３１と、内筒１３１の外周に嵌合する外筒１３２と、固定リングナット１３３と、によって構成されている。
【００２１】
内筒１３１は、出力軸１５が挿通可能な概略円筒状であって、ベアリング１４が嵌合するベアリングケース部１３１ａと、このベアリングケース部１３１ａより小径の所定長さの支持管部１３１ｂとを備える。支持管部１３１ｂの先端部外周には、固定リングナット１３３が螺合するオネジが形成されている。
【００２２】
外筒１３２は、内筒１３１のベアリングケース部１３１ａの外周に嵌合する装着部１３２ａと、内筒１３１の支持管部１３１ｂに嵌合する管状の支持部１３２ｂと、を備えている。装着部１３２ａには、装着ネジ孔１３２ｄが形成されている。
【００２３】
固定リングナット１３３は、外筒１３２の支持部１３２ｂの端面との間に、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃと、防音ワッシャ３２０とを挟持した状態で、内筒１３１の支持管部１３１ｂのオネジに螺合されている。これにより、固定リングナット１３３は、内筒１３１と外筒１３２とを結合して一体の固定部１３を構成すると共に、この固定部１３に振動子１１を固定している。
【００２４】
内筒１３１のベアリングケース部１３１ａの内周側には、ベアリング１４が配置されている。ベアリング１４の内輪には、出力軸１５が嵌合している。
【００２５】
出力軸１５は、略円柱形状の軸部材であって、移動子１２と共に回転して、移動子１２の回転運動を外部に出力する部材である。
出力軸１５には、移動子１２が挿入され、さらに緩衝ワッシャ１８、押さえリング１９及びこれらの脱落を防ぐＥリング１５１が係合装着されている。
また、出力軸１５における移動子１２と反対側の端部には、出力ギア１７が固定されている。ベアリング１４と出力ギア１７の間には、加圧部材１６が介設されている。
【００２６】
緩衝ワッシャ１８は、円環形状の部材であって、たとえばブチルゴム、シリコンゴム、プロピレンゴム等の弾性部材によって形成されている。緩衝ワッシャ１８は、移動子１２からの振動を出力軸１５へ伝えないように振動を吸収する。
【００２７】
出力ギア１７は、図１に示すようにレンズ鏡筒３におけるギア５と噛合しており、出力軸１５の回転に伴って回転して回転力をギア５に伝達（出力）する。
【００２８】
加圧部材１６は、本実施形態では圧縮コイルバネであって、出力軸１５に外挿されてベアリング１４と出力ギア１７との間に設けられている。加圧部材１６は、その弾性復帰力で出力ギア１７をベアリング１４から離間する方向に付勢している。なお、加圧部材１６は、圧縮コイルバネに限定されるものではない。
【００２９】
超音波モータ１０は、加圧部材１６の付勢力によって、出力軸１５を介して移動子１２が振動子１１に向けて押圧付勢され、これによって移動子１２の被駆動面１５ａが振動子１１における弾性体１１１の駆動面１１１ｄに所定の押圧力で加圧接触している。
そして、超音波モータ１０は、フレキシブルプリント基板１１３を介して供給される駆動信号によって圧電体１１２が伸縮し、この圧電体１１２の伸縮によって弾性体１１１の駆動面１１１ｄに進行波が発生する。この進行波によって、移動子１２が回転駆動される。移動子１２の回転は出力軸１５に伝達され、その結果、出力軸１５に固定された出力ギア１７が回転する。
【００３０】
超音波モータ１０は、前述したように、固定部１３を介して被装着部材２０に固定ネジ２１によって固定される。
【００３１】
ここで、超音波モータ１０は、前述したように、防音構造３０を備えている。
本実施形態における防音構造３０は、当該振動子１１及び移動子１２の周囲を覆う防音カバー３１０と、固定部と振動子１１との間に介装された防音ワッシャ３２０と、によって構成されている。
防音カバー３１０は、外周部３１１と、蓋部３１２とに２分割されて構成されている。外周部３１１および蓋部３１２は、それぞれ防振効果を有する材料、たとえば、制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等を用いて形成されている。
【００３２】
外周部３１１は、振動子１１及び移動子１２の外周を覆う円筒状に形成されている。
外周部３１１の基端部には、内周側に鍔状に突出する装着フランジ３１１ａが形成されている。装着フランジ３１１ａの内径は、ベアリングケース部１３１ａの外径に嵌合するように設定されている。
【００３３】
外周部３１１の開放側の端部内周には、２条の係止突条（外突条３１１ｂ，内突条３１１ｃ）が回転軸方向に所定間隔で形成されている。各係止突条３１１ｂ，３１１ｃは、それぞれ略半円形の断面形状で、周方向に巡って形成されている。
【００３４】
上記のように形成された外周部３１１の装着フランジ３１１ａは、超音波モータ１０を被装着部材２０に固定する際に、外筒１３２と被装着部材２０との間に介装される。これにより、外周部３１１は、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆うように装着される。
【００３５】
蓋部３１２は、断面形状台形に形成されている。その開口側の外径は、外周部３１１の内周に嵌合するように設定されている。
このように形成された蓋部３１２は、開口側を外周部３１１の開口端に嵌合させて押し込むことで、開口側の外縁が弾性変形して外周部３１１の外突条３１１ｂを乗り越え、外突条３１１ｂと内突条３１１ｃとの間に嵌り込んで係止される。これにより、蓋部３１２は、外周部３１１の開口部を閉止する。なお、この係止状態において、蓋部３１２の頂部の内面と超音波モータ１０の最も突出した部位（出力軸１５の端部）との間には、所定の間隔を有するように設定されている。
【００３６】
上記のように、防音カバー３１０（外周部３１１及び蓋部３１２）が、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆って装着され、超音波モータ１０の運転音（振動子１１と移動子１２の摺動音や電源のＯＮ／ＯＦＦ時に生ずる突発音等）を吸収・遮断する。
また、固定部１３における外筒１３２の装着面１３２ｃと被装着部材２０との間に介在する装着フランジ３１１ａは、振動子１１の振動に起因する固定部１３の振動の被装着部材２０への伝達を防止する。
【００３７】
防音ワッシャ３２０は、環状であって、固定部１３における固定リングナット１３３と、振動子１１における弾性体１１１のフランジ部１１１ｃとの間に介設されている。防音ワッシャ３２０は、防音カバー３１０と同様に、防振効果を有する材料、たとえば、制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等によって形成される。
このように、固定リングナット１３３と振動子１１における弾性体１１１のフランジ部１１１ｃとの間に介設された防音ワッシャ３２０は、振動子１１の振動の固定リングナット１３３への伝達を低減する。
【００３８】
上記のような防音構造３０を備えた超音波モータ１０は、防音カバー３１０が超音波モータ１０の運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防止する。また、防音カバー３１０における外周部３１１の装着フランジ３１１ａが、振動子１１の振動の固定部１３を介した被装着部材２０への伝達を遮断すると共に、防音ワッシャ３２０が振動子１１の振動の固定リングナット１３３（固定部１３）への伝達を遮断し、振動子１１の振動が被装着部材２０に伝達することに起因する異音の発生を防止する。これにより、超音波モータ１０は、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００３９】
ここで、防音カバー３１０（外周部３１１および蓋部３１２）を、防振効果に加えて透磁性の高い素材によって形成して、防振効果に加えて磁力遮断機能を持たせても良い。透磁性の高い素材は、たとえば、パーマロイ、純鉄、珪素鋼、鉄等がある。
また、防振効果を有する素材と透磁性の高い素材とによる２層構造に防音カバー３１０を形成しても良い。つまり、たとえば、防振効果を有する素材（制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等）の外面に、磁力を遮断する素材（パーマロイ、純鉄、珪素鋼、鉄等）による磁力遮断層を形成する。
【００４０】
このように、防音カバー３１０に磁力遮断機能を持たせることで、超音波モータ１０への電力印加時等における外部への磁力の漏洩を阻止できる。これにより、超音波モータ１０から発生した磁力によって、レンズ鏡筒３（図１参照）が備える電子回路やジャイロに電磁気的な影響を与えることを防ぐことができる。
【００４１】
（第２実施形態）
つぎに、図３に示す本発明における振動アクチュエータの第２実施形態を説明する。
図３は、第２実施形態である超音波モータ１０Ａの縦断面図である。
図３に示す超音波モータ１０Ａは、前述した第１実施形態とは防音構造が異なる防音カバー４０を備えている。防音カバー４０を除く超音波モータの基本的な構成は前述した第１実施形態と同様であり、同機能の構成要素については同符号を付して説明は省略する。
【００４２】
図３に示す超音波モータ１０Ａは、当該超音波モータ１０Ａに周囲を覆う防音カバー４０を備えている。
防音カバー４０は、外周部４１０と、蓋部３１２とに、回転軸方向に２分割されて構成されている。外周部４１０および蓋部３１２は、それぞれ防振効果を有する材料、たとえば、制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等を用いて所定厚さに形成されている。第２実施形態における防音カバー４０は、前述した第１実施形態における防音カバー３１０（図２参照）と、固定部１３への装着構造のみが異なり、外周部４１０に装着される蓋部３１２の形状およびその外周部４１０への装着構造は第１実施形態と同様である。
【００４３】
外周部４１０は、振動子１１及び移動子１２の外周を覆う円筒状に形成されている。
外周部４１０の基端部には、内周側に鍔状に突出する装着フランジ４１１が形成されている。
【００４４】
装着フランジ４１１の内径は、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃの内径より小さく、その内周縁に装着部４１２を備えている。
装着部４１２には、外径側に開放する断面Ｕ字状の嵌合スリット４１３が形成されている。
嵌合スリット４１３は、振動子１１における弾性体１１１のフランジ部１１１ｃに嵌合するように、周方向に連続して形成されている。
【００４５】
外周部４１０は、装着部４１２の嵌合スリット４１３に、振動子１１における弾性体１１１のフランジ部１１１ｃを嵌入させて、振動子１１に係止される。
そして、外周部４１０は、その装着フランジ４１１における装着部４１２が、固定部１３における内筒１３１の支持管部１３１ｂに螺合した固定リングナット１３３によって外筒１３２に押圧されて、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃと共に固定部１３に固定されている。つまり、外周部４１０は、弾性体１１１（振動子１１）の固定部１３への固定と同時に、固定部１３に固定されるようになっている。
【００４６】
これにより、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃと固定部１３における固定リングナット１３３の間、および、フランジ部１１１ｃと固定部１３における外筒１３２との間に、それぞれ外周部４１０の装着部４１２が介在する。
なお、外周部４１０における装着フランジ４１１の形状は、固定部１３に振動子１１と共に固定された状態において、振動子１１および固定部１３とそれぞれ接触しない形状となっている。
【００４７】
上記のように形成された外周部４１０は、超音波モータ１０Ａを組み立てる際に、その装着フランジ４１１が振動子１１と共に固定部１３に固定され、振動子１１及び移動子１２の外周を覆うように配設される。
外周部４１０の開放端部には、蓋部３１２が係合装着されて閉止される。
【００４８】
上記構成の防音カバー４０は、外周部４１０と蓋部３１２とが、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆う。これにより、防音カバー４０は、超音波モータ１０Ａの運転音（振動子１１と移動子１２の摺動音や電源のＯＮ／ＯＦＦ時に生ずる突発音等）を吸収・遮断する。
【００４９】
また、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃと固定部１３における固定リングナット１３３の間、および、フランジ部１１１ｃと固定部１３における外筒１３２との間に、それぞれ介在する装着フランジ４１１における装着部４１２が、振動子１１の振動の固定部１３への伝達を遮断する。
【００５０】
上記のように、第２実施形態における防音カバー４０を備えた超音波モータ１０Ａは、防音カバー４０が超音波モータ１０Ａの運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防ぐ。また、防音カバー４０における外周部４１０の装着フランジ４１１が、振動子１１の振動の固定部１３への伝達を遮断し、振動子１１の振動が被装着部材２０に伝達することに起因する異音の発生を防ぐ。これにより、超音波モータ１０Ａは、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００５１】
なお、第２実施形態の構成においても、前述した第１実施形態の場合と同様に、防音カバー４０を防振効果に加えて透磁性の高い素材によって、または、防振効果を有する素材と透磁性の高い素材とによって２層構造に構成し、防振効果に加えて磁力遮断機能を持たせても良い。
【００５２】
（第３実施形態）
つぎに、図４に示す本発明における振動アクチュエータの第３実施形態を説明する。
図４は、第３実施形態である超音波モータ１０Ｂの縦断面図である。
図４に示す超音波モータ１０Ｂは、防音構造５０を備えている。防音構造５０は、防音カバー５１と、移動子吸音材５２と、固定部吸音材５３とにより構成されている。この防音構造５０を除く超音波モータ１０Ｂの基本的な構成は、第１実施形態における超音波モータ１０（図２参照）と同様であり、同機能の構成要素については同符号を付して説明は省略する。
【００５３】
超音波モータ１０Ｂにおける防音構造５０を構成する防音カバー５１は、振動子１１及び移動子１２に対して、移動子１２の側から外挿されてその周囲を覆い得る有底円筒状を呈している。防音カバー５１の閉塞された先端は、円錐の頂部を中心軸と直交する平面でカットした断面形状台形に形成されている。
【００５４】
防音カバー５１は、防振効果を有する材料、たとえば、制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等を用いて所定厚さに形成されている。
防音カバー５１の内周面には、吸音材５１ａが略全面に亘って貼り付けられている。
吸音材５１ａの内面は、たとえば、連続する凹凸状に形成され、表面積が広く吸音作用するようになっている。なお、この凹凸は、防音カバー５１の内面に一体に形成しても良い。
【００５５】
また、防音カバー５１の開放側の内周には、断面形状略半円形の係合突条５１ｂが周方向に巡って形成されている。一方、超音波モータ１０Ｂにおける固定部１３の外筒１３２の外周面には、２条の係止突条１３ａ，１３ｂが回転軸方向に所定間隔で形成されている。
【００５６】
上記構成の防音カバー５１は、振動子１１及び移動子１２に移動子１２の側から外挿される。そして防音カバー５１の弾性変形によって係合突条５１ｂが固定部１３の一方の係止突条１３ｂを乗り越えて係止突条１３ａ，１３ｂの間に係止され、これによって超音波モータ１０に装着されている。
この装着状態において、防音カバー５１の内周に設けられた吸音材５１ａの内面は、超音波モータ１０Ｂの外面に接触することなく所定間隔を有するように設定されている。
【００５７】
移動子吸音材５２は、吸音性を有する素材によって形成され、超音波モータ１０Ｂにおける移動子１２の周面に貼り付けられている。移動子吸音材５２の外面には、吸音機能を有する連続する凹凸が設けられている。
【００５８】
固定部吸音材５３は、吸音性を有する素材によって所定厚さの円盤状に形成され、超音波モータ１０Ｂにおける固定部１３（外筒１３２）の振動子１１と対向する面に貼り付けられている。固定部吸音材５３の外面にも、吸音機能を有する連続する凹凸が設けられている。
【００５９】
上記のような防音構造５０を備えた超音波モータ１０Ｂにおいて、防音カバー５１が、さらに振動子１１及び移動子１２の周囲を覆う。これにより、防音カバー５１が超音波モータ１０Ｂの運転音（振動子１１と移動子１２の摺動音や電源のＯＮ／ＯＦＦ時に生ずる突発音等）を吸収・遮断する。防音カバー５１の内周には吸音材５１ａが設けられているため、この吸音材５１ａの吸音によって外部への音の伝播をより一層抑制できる。また、移動子吸音材５２及び固定部吸音材５３は、空気伝播する音波を吸収する。
【００６０】
上記のように、第３実施形態における防音構造５０を備えた超音波モータ１０Ｂは、防音カバー５１が超音波モータ１０Ｂの運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防ぐ。防音カバー５１の内周面の吸音材５１ａは、超音波モータ１０Ｂからの音波を吸音・減衰させる。移動子吸音材５２と固定部吸音材５３は、空気伝播する音波を吸収する。これにより、超音波モータ１０Ａは、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００６１】
第３実施形態の構成においても、前述した第１実施形態の場合と同様に、防音カバー５１を防振効果に加えて透磁性の高い素材によって、または、防振効果を有する素材と透磁性の高い素材とによって２層構造に構成し、防振効果に加えて磁力遮断機能を持たせても良い。
【００６２】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）第１実施形態における超音波モータ１０においては、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆って装着された防音カバー３１０が、超音波モータ１０の運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防止する。また、防音カバー３１０における外周部３１１の装着フランジ３１１ａが、振動子１１の振動の固定部１３を介した被装着部材２０への伝達を遮断する。さらに、防音ワッシャ３２０が振動子１１の振動の固定部１３への伝達を遮断する。これによって、振動子１１の振動が被装着部材２０に伝達することに起因する異音の発生が防止される。
以上、超音波モータ１０は、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となり、カメラ１におけるレンズ鏡筒３の合焦時における作用音を抑制し、高い静粛性の要求される場所での合焦撮影も可能となる。また、動画撮影時に合焦作動音が記録されてしまうといった不具合を回避できる。
【００６３】
（２）第２実施形態における超音波モータ１０Ａにおいては、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆って装着された防音カバー４０が、超音波モータ１０Ａの運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防止する。また、防音カバー４０における外周部４１の装着フランジ４１１が、振動子１１の振動の固定部１３への伝達を遮断し、振動子１１の振動が被装着部材２０に伝達することに起因する異音の発生を防止する。これにより、超音波モータ１０Ａは、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００６４】
（３）第３実施形態における防音構造５０を備えた超音波モータ１０Ｂにおいては、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆って装着された防音カバー５１が、超音波モータ１０Ｂの運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防止する。防音カバー５１の内周面の吸音材５１ａは、超音波モータ１０Ｂからの音波を減衰させる。移動子吸音材５２と固定部吸音材５３は、空気伝播する音波の超音波モータ１０Ｂへの入力を防止する。これにより、超音波モータ１０Ａは、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００６５】
（４）第１実施形態における防音カバー３１０、第２実施形態における防音カバー４０、第３実施形態における防音カバー５１を、防振効果に加えて透磁性の高い素材によって、または、防振効果を有する素材と透磁性の高い素材とによる２層構造に構成し、防振効果に加えて磁力遮断機能を持たせて構成することにより、超音波モータ１０，１０Ａ，１０Ｂへの電力印加時等における外部への磁力の漏洩を阻止できる。これにより、漏洩した磁力がレンズ鏡筒３（図１参照）の備える電子回路やジャイロに影響を与える不具合を防ぐことができる。
【００６６】
（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）第１実施形態における防音カバー３１０および第２実施形態における防音カバー４０の分割数は２分割に限らず、分割位置も適宜設定可能である。また、第３実施形態における防音カバー５１も、分割した構成としても良い。
【００６７】
（２）本実施形態では、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を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、超音波領域以外の振動を用いる振動アクチュエータに適用してもよい。
【００６８】
（３）本実施形態においては、振動アクチュエータとしての超音波モータが、カメラの焦点調節の駆動源として用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、カメラのズーム動作の駆動源や、カメラ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等に適用することができる。
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。
【符号の説明】
【００６９】
１：カメラ、３：レンズ鏡筒、４：撮像素子、１０，１０Ａ，１０Ｂ：超音波モータ、１１：振動子、１２：移動子、１３：固定部、２０：被装着部材、３０：防音構造、３１０：防音カバー、３１１：外周部、３１２：蓋部、３２０：防音ワッシャ、４０：防音カバー、４１０：外周部、５０：防音構造、５１：防音カバー、５１ａ：吸音材、５２：移動子吸音材、５３：固定部吸音材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動アクチュエータは、他のアクチュエータと比較して静粛であることが特徴の一つである。しかし、振動アクチュエータにおいても、ステータとロータの摺動音、ギア音、電源のオンオフ時に発生する突発音等が発生する場合がある。近年、振動アクチュエータは、動画の録画が可能なカメラのレンズ駆動等に用いられる場合があり、さらなる静音化が望まれている。
静音化対策としては、従来、複数の超音波モータを同時に駆動した場合に、合成波が非可聴音域の周波数になるようにすることで、可聴音の発生を防止する超音波モータの駆動回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願平９−３５８９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、単独であっても、静音化が可能な振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１に記載の発明は、電気機械変換素子（１１２）により振動波を生じるとともに、固定部（１３）に支持される支持部（１１１ｃ）を有する振動子（１１）と、前記振動子（１１）に加圧接触され、前記振動波によって駆動される移動子（１２）と、前記振動子（１１）及び前記移動子（１２）の周囲を覆う防音カバー（３１０，４０，５１）と、前記支持部（１１１ｃ）と前記固定部（１３）との間に介在する振動減衰部材（３２０，４１２）と、を備えること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）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（１０）であって、前記振動減衰部材（４１２）は前記防音カバー（４０）と一体的に製造され、前記防音カバー（４０）から前記支持部（１１１ｃ）と前記固定部（１３）との間に延びていること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の振動アクチュエータ（１０，１０Ａ）であって、前記防音カバー（３１０，４０）は、前記振動子（１１）及び前記移動子（１２）の外周を覆う外周部と、該外周部に装着される蓋部（３１２）とを備えること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１０Ａ）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０Ｂ）であって、前記防音カバー（５１）の内側に吸収部材が設けられていること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０Ｂ）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）であって、前記防音カバー（３１０，４０，５１）は、透磁性を有していること、を特徴とする振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）を備えるレンズ鏡筒（３）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ（１０，１０Ａ，１０Ｂ）を備えるカメラ（１）である。
【０００６】
なお、符号を付して説明した構成は、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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラの静音化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態におけるカメラの概念的な構成図である。
【図２】第１実施形態における超音波モータの縦断面図である。
【図３】第２実施形態における超音波モータの縦断面図である。
【図４】第３実施形態における超音波モータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸を水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。さらに、正位置において被写体に向かう方向をＺプラス方向とする。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態であるカメラ１の概念的な構成図である。
カメラ１は、撮像素子４を備えるカメラボディ２と、レンズ３１を有するレンズ鏡筒３とを備えている。
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、本実施形態では、レンズ鏡筒３は、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３１、カム筒３２、振動アクチュエータとしての超音波モータ１０等を備えている。
【００１１】
超音波モータ１０は、カメラ１のフォーカス動作時に合焦レンズであるレンズ３１を駆動するものである。超音波モータ１０の回転力は、ギア５を介してカム筒３２に伝えられる。レンズ３１は、カム筒３２に保持されており、超音波モータ１０によって光軸方向（Ｚ軸方向）に移動駆動されて焦点調節を行う。なお、レンズ鏡筒３は、レンズ３１の他に、結像光学系を構成する図示しないレンズ群を備えている。
【００１２】
カメラ１は、図１において、レンズ鏡筒３内に設けられたレンズ３１を含む不図示のレンズ群によって、カメラボディ２における撮像素子４の撮像面に被写体像が結像される。そして、撮像素子４によって、結像された被写体像が電気信号に変換され、その信号をＡ／Ｄ変換することによって、画像データが得られる。
【００１３】
つぎに、図２を参照して、本発明における振動アクチュエータの一実施形態としての超音波モータ１０について説明する。
図２は、超音波モータ１０の縦断面図である。
超音波モータ１０は、振動子１１、移動子１２、固定部１３、ベアリング１４、出力軸１５、加圧部材１６等を備えている。振動子１１は、固定部１３に支持されており、移動子１２を回転駆動する。移動子１２は、固定部１３にベアリング１４を介して回転自在に支持された出力軸１５に設けられており、その回転力は出力軸１５を介して出力される。また、超音波モータ１０は、防音構造５０を備えている。
超音波モータ１０は、固定部１３を介して、被装着部材２０（図１に示すレンズ鏡筒３の図示しない固定筒等）に固定される。
【００１４】
以下、超音波モータ１０における各部の構成を詳細に説明する。
振動子１１は、弾性体１１１と、弾性体１１１に接合された圧電体１１２と、を有する略円環形状の部材であって、固定部１３に支持されている。
【００１５】
弾性体１１１は、共振先鋭度が大きな金属材料によって形成され、その形状は、略円環状である。弾性体１１１は、櫛歯部１１１ａ、ベース部１１１ｂ、フランジ部１１１ｃを有する。
櫛歯部１１１ａは、圧電体１１２が接合される面とは反対側の面に、複数の溝を切って形成され、この櫛歯部１１１ａの先端面は、移動子１２に加圧接触されて移動子１２を駆動する駆動面１１１ｄとなる。この駆動面１１１ｄには、Ｎｉ−Ｐ（ニッケル−リン）メッキ等の潤滑性の表面処理が施されている。櫛歯部１１１ａを設ける理由は、圧電体１１２の伸縮により駆動面に生じる進行波の中立面をできる限り圧電体１１２側へ近づけ、これにより駆動面の進行波の振幅を増幅させるためである。
【００１６】
ベース部１１１ｂは、弾性体１１１の周方向に連続した部分であり、その櫛歯部１１１ａとは反対側の面には圧電体１１２が接合されている。
フランジ部１１１ｃは、弾性体１１１の内径方向に突出した鍔状の部分であり、ベース部１１１ｂの厚さ方向の略中央に配置されている。弾性体１１１はこのフランジ部１１１ｃを介して固定部１３に固定される。
【００１７】
圧電体１１２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。なお、本実施形態では、圧電体１１２として圧電素子を用いているが、電歪素子を用いてもよい。
圧電体１１２は、略円環形状の部材であり、弾性体１１１の周方向に沿って２つの相（Ａ相、Ｂ相）の電気信号が入力される範囲に分かれている。各相には、１／２波長毎に分極が交互となった要素が並べられており、Ａ相とＢ相との間には１／４波長分間隔があくように設けてある。
圧電体１１２は、弾性体１１１に接合され、圧電体１１２の弾性体１１１側とは反対側の面には、圧電体１１２を励振する駆動信号を供給するフレキシブルプリント基板１１３が接続されている。
【００１８】
フレキシブルプリント基板１１３は、その配線が圧電体１１２の各相の電極に接続されている。フレキシブルプリント基板１１３には、外部に導出された図示しない接続部を介して駆動信号が供給されるようになっている。このフレキシブルプリント基板１１３を介して供給される駆動信号によって圧電体１１２が伸縮し、この圧電体１１２の伸縮によって弾性体１１１の駆動面１１１ｄに、たとえば４波の進行波が発生する。
【００１９】
移動子１２は、後述する出力軸１５に相対回転不能且つ軸方向には移動可能に装着されている。移動子１２は、振動子１１における弾性体１１１の駆動面１１１ｄに圧接されて、駆動面１１１ｄに生じる楕円運動の進行波によって回転駆動される。
移動子１２は、アルミニウム等の軽金属によって、概略形状円環状に形成されている。移動子１２における、弾性体１１１の駆動面１１１ｄと接触する被駆動面１２ａには、耐磨耗性向上のためのアルマイト等の表面処理が施されている。
【００２０】
固定部１３は、前述したように、振動子１１を支持すると共にベアリング１４を介して出力軸１５を支持し、また、当該超音波モータ１０を被装着部材２０に装着する部材である。固定部１３は、ベアリング１４を支持する内筒１３１と、内筒１３１の外周に嵌合する外筒１３２と、固定リングナット１３３と、によって構成されている。
【００２１】
内筒１３１は、出力軸１５が挿通可能な概略円筒状であって、ベアリング１４が嵌合するベアリングケース部１３１ａと、このベアリングケース部１３１ａより小径の所定長さの支持管部１３１ｂとを備える。支持管部１３１ｂの先端部外周には、固定リングナット１３３が螺合するオネジが形成されている。
【００２２】
外筒１３２は、内筒１３１のベアリングケース部１３１ａの外周に嵌合する装着部１３２ａと、内筒１３１の支持管部１３１ｂに嵌合する管状の支持部１３２ｂと、を備えている。装着部１３２ａには、装着ネジ孔１３２ｄが形成されている。
【００２３】
固定リングナット１３３は、外筒１３２の支持部１３２ｂの端面との間に、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃと、防音ワッシャ３２０とを挟持した状態で、内筒１３１の支持管部１３１ｂのオネジに螺合されている。これにより、固定リングナット１３３は、内筒１３１と外筒１３２とを結合して一体の固定部１３を構成すると共に、この固定部１３に振動子１１を固定している。
【００２４】
内筒１３１のベアリングケース部１３１ａの内周側には、ベアリング１４が配置されている。ベアリング１４の内輪には、出力軸１５が嵌合している。
【００２５】
出力軸１５は、略円柱形状の軸部材であって、移動子１２と共に回転して、移動子１２の回転運動を外部に出力する部材である。
出力軸１５には、移動子１２が挿入され、さらに緩衝ワッシャ１８、押さえリング１９及びこれらの脱落を防ぐＥリング１５１が係合装着されている。
また、出力軸１５における移動子１２と反対側の端部には、出力ギア１７が固定されている。ベアリング１４と出力ギア１７の間には、加圧部材１６が介設されている。
【００２６】
緩衝ワッシャ１８は、円環形状の部材であって、たとえばブチルゴム、シリコンゴム、プロピレンゴム等の弾性部材によって形成されている。緩衝ワッシャ１８は、移動子１２からの振動を出力軸１５へ伝えないように振動を吸収する。
【００２７】
出力ギア１７は、図１に示すようにレンズ鏡筒３におけるギア５と噛合しており、出力軸１５の回転に伴って回転して回転力をギア５に伝達（出力）する。
【００２８】
加圧部材１６は、本実施形態では圧縮コイルバネであって、出力軸１５に外挿されてベアリング１４と出力ギア１７との間に設けられている。加圧部材１６は、その弾性復帰力で出力ギア１７をベアリング１４から離間する方向に付勢している。なお、加圧部材１６は、圧縮コイルバネに限定されるものではない。
【００２９】
超音波モータ１０は、加圧部材１６の付勢力によって、出力軸１５を介して移動子１２が振動子１１に向けて押圧付勢され、これによって移動子１２の被駆動面１５ａが振動子１１における弾性体１１１の駆動面１１１ｄに所定の押圧力で加圧接触している。
そして、超音波モータ１０は、フレキシブルプリント基板１１３を介して供給される駆動信号によって圧電体１１２が伸縮し、この圧電体１１２の伸縮によって弾性体１１１の駆動面１１１ｄに進行波が発生する。この進行波によって、移動子１２が回転駆動される。移動子１２の回転は出力軸１５に伝達され、その結果、出力軸１５に固定された出力ギア１７が回転する。
【００３０】
超音波モータ１０は、前述したように、固定部１３を介して被装着部材２０に固定ネジ２１によって固定される。
【００３１】
ここで、超音波モータ１０は、前述したように、防音構造３０を備えている。
本実施形態における防音構造３０は、当該振動子１１及び移動子１２の周囲を覆う防音カバー３１０と、固定部と振動子１１との間に介装された防音ワッシャ３２０と、によって構成されている。
防音カバー３１０は、外周部３１１と、蓋部３１２とに２分割されて構成されている。外周部３１１および蓋部３１２は、それぞれ防振効果を有する材料、たとえば、制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等を用いて形成されている。
【００３２】
外周部３１１は、振動子１１及び移動子１２の外周を覆う円筒状に形成されている。
外周部３１１の基端部には、内周側に鍔状に突出する装着フランジ３１１ａが形成されている。装着フランジ３１１ａの内径は、ベアリングケース部１３１ａの外径に嵌合するように設定されている。
【００３３】
外周部３１１の開放側の端部内周には、２条の係止突条（外突条３１１ｂ，内突条３１１ｃ）が回転軸方向に所定間隔で形成されている。各係止突条３１１ｂ，３１１ｃは、それぞれ略半円形の断面形状で、周方向に巡って形成されている。
【００３４】
上記のように形成された外周部３１１の装着フランジ３１１ａは、超音波モータ１０を被装着部材２０に固定する際に、外筒１３２と被装着部材２０との間に介装される。これにより、外周部３１１は、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆うように装着される。
【００３５】
蓋部３１２は、断面形状台形に形成されている。その開口側の外径は、外周部３１１の内周に嵌合するように設定されている。
このように形成された蓋部３１２は、開口側を外周部３１１の開口端に嵌合させて押し込むことで、開口側の外縁が弾性変形して外周部３１１の外突条３１１ｂを乗り越え、外突条３１１ｂと内突条３１１ｃとの間に嵌り込んで係止される。これにより、蓋部３１２は、外周部３１１の開口部を閉止する。なお、この係止状態において、蓋部３１２の頂部の内面と超音波モータ１０の最も突出した部位（出力軸１５の端部）との間には、所定の間隔を有するように設定されている。
【００３６】
上記のように、防音カバー３１０（外周部３１１及び蓋部３１２）が、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆って装着され、超音波モータ１０の運転音（振動子１１と移動子１２の摺動音や電源のＯＮ／ＯＦＦ時に生ずる突発音等）を吸収・遮断する。
また、固定部１３における外筒１３２の装着面１３２ｃと被装着部材２０との間に介在する装着フランジ３１１ａは、振動子１１の振動に起因する固定部１３の振動の被装着部材２０への伝達を防止する。
【００３７】
防音ワッシャ３２０は、環状であって、固定部１３における固定リングナット１３３と、振動子１１における弾性体１１１のフランジ部１１１ｃとの間に介設されている。防音ワッシャ３２０は、防音カバー３１０と同様に、防振効果を有する材料、たとえば、制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等によって形成される。
このように、固定リングナット１３３と振動子１１における弾性体１１１のフランジ部１１１ｃとの間に介設された防音ワッシャ３２０は、振動子１１の振動の固定リングナット１３３への伝達を低減する。
【００３８】
上記のような防音構造３０を備えた超音波モータ１０は、防音カバー３１０が超音波モータ１０の運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防止する。また、防音カバー３１０における外周部３１１の装着フランジ３１１ａが、振動子１１の振動の固定部１３を介した被装着部材２０への伝達を遮断すると共に、防音ワッシャ３２０が振動子１１の振動の固定リングナット１３３（固定部１３）への伝達を遮断し、振動子１１の振動が被装着部材２０に伝達することに起因する異音の発生を防止する。これにより、超音波モータ１０は、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００３９】
ここで、防音カバー３１０（外周部３１１および蓋部３１２）を、防振効果に加えて透磁性の高い素材によって形成して、防振効果に加えて磁力遮断機能を持たせても良い。透磁性の高い素材は、たとえば、パーマロイ、純鉄、珪素鋼、鉄等がある。
また、防振効果を有する素材と透磁性の高い素材とによる２層構造に防音カバー３１０を形成しても良い。つまり、たとえば、防振効果を有する素材（制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等）の外面に、磁力を遮断する素材（パーマロイ、純鉄、珪素鋼、鉄等）による磁力遮断層を形成する。
【００４０】
このように、防音カバー３１０に磁力遮断機能を持たせることで、超音波モータ１０への電力印加時等における外部への磁力の漏洩を阻止できる。これにより、超音波モータ１０から発生した磁力によって、レンズ鏡筒３（図１参照）が備える電子回路やジャイロに電磁気的な影響を与えることを防ぐことができる。
【００４１】
（第２実施形態）
つぎに、図３に示す本発明における振動アクチュエータの第２実施形態を説明する。
図３は、第２実施形態である超音波モータ１０Ａの縦断面図である。
図３に示す超音波モータ１０Ａは、前述した第１実施形態とは防音構造が異なる防音カバー４０を備えている。防音カバー４０を除く超音波モータの基本的な構成は前述した第１実施形態と同様であり、同機能の構成要素については同符号を付して説明は省略する。
【００４２】
図３に示す超音波モータ１０Ａは、当該超音波モータ１０Ａに周囲を覆う防音カバー４０を備えている。
防音カバー４０は、外周部４１０と、蓋部３１２とに、回転軸方向に２分割されて構成されている。外周部４１０および蓋部３１２は、それぞれ防振効果を有する材料、たとえば、制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等を用いて所定厚さに形成されている。第２実施形態における防音カバー４０は、前述した第１実施形態における防音カバー３１０（図２参照）と、固定部１３への装着構造のみが異なり、外周部４１０に装着される蓋部３１２の形状およびその外周部４１０への装着構造は第１実施形態と同様である。
【００４３】
外周部４１０は、振動子１１及び移動子１２の外周を覆う円筒状に形成されている。
外周部４１０の基端部には、内周側に鍔状に突出する装着フランジ４１１が形成されている。
【００４４】
装着フランジ４１１の内径は、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃの内径より小さく、その内周縁に装着部４１２を備えている。
装着部４１２には、外径側に開放する断面Ｕ字状の嵌合スリット４１３が形成されている。
嵌合スリット４１３は、振動子１１における弾性体１１１のフランジ部１１１ｃに嵌合するように、周方向に連続して形成されている。
【００４５】
外周部４１０は、装着部４１２の嵌合スリット４１３に、振動子１１における弾性体１１１のフランジ部１１１ｃを嵌入させて、振動子１１に係止される。
そして、外周部４１０は、その装着フランジ４１１における装着部４１２が、固定部１３における内筒１３１の支持管部１３１ｂに螺合した固定リングナット１３３によって外筒１３２に押圧されて、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃと共に固定部１３に固定されている。つまり、外周部４１０は、弾性体１１１（振動子１１）の固定部１３への固定と同時に、固定部１３に固定されるようになっている。
【００４６】
これにより、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃと固定部１３における固定リングナット１３３の間、および、フランジ部１１１ｃと固定部１３における外筒１３２との間に、それぞれ外周部４１０の装着部４１２が介在する。
なお、外周部４１０における装着フランジ４１１の形状は、固定部１３に振動子１１と共に固定された状態において、振動子１１および固定部１３とそれぞれ接触しない形状となっている。
【００４７】
上記のように形成された外周部４１０は、超音波モータ１０Ａを組み立てる際に、その装着フランジ４１１が振動子１１と共に固定部１３に固定され、振動子１１及び移動子１２の外周を覆うように配設される。
外周部４１０の開放端部には、蓋部３１２が係合装着されて閉止される。
【００４８】
上記構成の防音カバー４０は、外周部４１０と蓋部３１２とが、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆う。これにより、防音カバー４０は、超音波モータ１０Ａの運転音（振動子１１と移動子１２の摺動音や電源のＯＮ／ＯＦＦ時に生ずる突発音等）を吸収・遮断する。
【００４９】
また、弾性体１１１のフランジ部１１１ｃと固定部１３における固定リングナット１３３の間、および、フランジ部１１１ｃと固定部１３における外筒１３２との間に、それぞれ介在する装着フランジ４１１における装着部４１２が、振動子１１の振動の固定部１３への伝達を遮断する。
【００５０】
上記のように、第２実施形態における防音カバー４０を備えた超音波モータ１０Ａは、防音カバー４０が超音波モータ１０Ａの運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防ぐ。また、防音カバー４０における外周部４１０の装着フランジ４１１が、振動子１１の振動の固定部１３への伝達を遮断し、振動子１１の振動が被装着部材２０に伝達することに起因する異音の発生を防ぐ。これにより、超音波モータ１０Ａは、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００５１】
なお、第２実施形態の構成においても、前述した第１実施形態の場合と同様に、防音カバー４０を防振効果に加えて透磁性の高い素材によって、または、防振効果を有する素材と透磁性の高い素材とによって２層構造に構成し、防振効果に加えて磁力遮断機能を持たせても良い。
【００５２】
（第３実施形態）
つぎに、図４に示す本発明における振動アクチュエータの第３実施形態を説明する。
図４は、第３実施形態である超音波モータ１０Ｂの縦断面図である。
図４に示す超音波モータ１０Ｂは、防音構造５０を備えている。防音構造５０は、防音カバー５１と、移動子吸音材５２と、固定部吸音材５３とにより構成されている。この防音構造５０を除く超音波モータ１０Ｂの基本的な構成は、第１実施形態における超音波モータ１０（図２参照）と同様であり、同機能の構成要素については同符号を付して説明は省略する。
【００５３】
超音波モータ１０Ｂにおける防音構造５０を構成する防音カバー５１は、振動子１１及び移動子１２に対して、移動子１２の側から外挿されてその周囲を覆い得る有底円筒状を呈している。防音カバー５１の閉塞された先端は、円錐の頂部を中心軸と直交する平面でカットした断面形状台形に形成されている。
【００５４】
防音カバー５１は、防振効果を有する材料、たとえば、制振鋼板、樹脂、不織布、ガラス、ウレタン、ゴム等を用いて所定厚さに形成されている。
防音カバー５１の内周面には、吸音材５１ａが略全面に亘って貼り付けられている。
吸音材５１ａの内面は、たとえば、連続する凹凸状に形成され、表面積が広く吸音作用するようになっている。なお、この凹凸は、防音カバー５１の内面に一体に形成しても良い。
【００５５】
また、防音カバー５１の開放側の内周には、断面形状略半円形の係合突条５１ｂが周方向に巡って形成されている。一方、超音波モータ１０Ｂにおける固定部１３の外筒１３２の外周面には、２条の係止突条１３ａ，１３ｂが回転軸方向に所定間隔で形成されている。
【００５６】
上記構成の防音カバー５１は、振動子１１及び移動子１２に移動子１２の側から外挿される。そして防音カバー５１の弾性変形によって係合突条５１ｂが固定部１３の一方の係止突条１３ｂを乗り越えて係止突条１３ａ，１３ｂの間に係止され、これによって超音波モータ１０に装着されている。
この装着状態において、防音カバー５１の内周に設けられた吸音材５１ａの内面は、超音波モータ１０Ｂの外面に接触することなく所定間隔を有するように設定されている。
【００５７】
移動子吸音材５２は、吸音性を有する素材によって形成され、超音波モータ１０Ｂにおける移動子１２の周面に貼り付けられている。移動子吸音材５２の外面には、吸音機能を有する連続する凹凸が設けられている。
【００５８】
固定部吸音材５３は、吸音性を有する素材によって所定厚さの円盤状に形成され、超音波モータ１０Ｂにおける固定部１３（外筒１３２）の振動子１１と対向する面に貼り付けられている。固定部吸音材５３の外面にも、吸音機能を有する連続する凹凸が設けられている。
【００５９】
上記のような防音構造５０を備えた超音波モータ１０Ｂにおいて、防音カバー５１が、さらに振動子１１及び移動子１２の周囲を覆う。これにより、防音カバー５１が超音波モータ１０Ｂの運転音（振動子１１と移動子１２の摺動音や電源のＯＮ／ＯＦＦ時に生ずる突発音等）を吸収・遮断する。防音カバー５１の内周には吸音材５１ａが設けられているため、この吸音材５１ａの吸音によって外部への音の伝播をより一層抑制できる。また、移動子吸音材５２及び固定部吸音材５３は、空気伝播する音波を吸収する。
【００６０】
上記のように、第３実施形態における防音構造５０を備えた超音波モータ１０Ｂは、防音カバー５１が超音波モータ１０Ｂの運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防ぐ。防音カバー５１の内周面の吸音材５１ａは、超音波モータ１０Ｂからの音波を吸音・減衰させる。移動子吸音材５２と固定部吸音材５３は、空気伝播する音波を吸収する。これにより、超音波モータ１０Ａは、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００６１】
第３実施形態の構成においても、前述した第１実施形態の場合と同様に、防音カバー５１を防振効果に加えて透磁性の高い素材によって、または、防振効果を有する素材と透磁性の高い素材とによって２層構造に構成し、防振効果に加えて磁力遮断機能を持たせても良い。
【００６２】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）第１実施形態における超音波モータ１０においては、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆って装着された防音カバー３１０が、超音波モータ１０の運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防止する。また、防音カバー３１０における外周部３１１の装着フランジ３１１ａが、振動子１１の振動の固定部１３を介した被装着部材２０への伝達を遮断する。さらに、防音ワッシャ３２０が振動子１１の振動の固定部１３への伝達を遮断する。これによって、振動子１１の振動が被装着部材２０に伝達することに起因する異音の発生が防止される。
以上、超音波モータ１０は、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となり、カメラ１におけるレンズ鏡筒３の合焦時における作用音を抑制し、高い静粛性の要求される場所での合焦撮影も可能となる。また、動画撮影時に合焦作動音が記録されてしまうといった不具合を回避できる。
【００６３】
（２）第２実施形態における超音波モータ１０Ａにおいては、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆って装着された防音カバー４０が、超音波モータ１０Ａの運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防止する。また、防音カバー４０における外周部４１の装着フランジ４１１が、振動子１１の振動の固定部１３への伝達を遮断し、振動子１１の振動が被装着部材２０に伝達することに起因する異音の発生を防止する。これにより、超音波モータ１０Ａは、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００６４】
（３）第３実施形態における防音構造５０を備えた超音波モータ１０Ｂにおいては、振動子１１及び移動子１２の周囲を覆って装着された防音カバー５１が、超音波モータ１０Ｂの運転音を吸収・遮断して外部への伝播を防止する。防音カバー５１の内周面の吸音材５１ａは、超音波モータ１０Ｂからの音波を減衰させる。移動子吸音材５２と固定部吸音材５３は、空気伝播する音波の超音波モータ１０Ｂへの入力を防止する。これにより、超音波モータ１０Ａは、運転音の外部への漏洩を抑制した静粛な運転が可能となる。
【００６５】
（４）第１実施形態における防音カバー３１０、第２実施形態における防音カバー４０、第３実施形態における防音カバー５１を、防振効果に加えて透磁性の高い素材によって、または、防振効果を有する素材と透磁性の高い素材とによる２層構造に構成し、防振効果に加えて磁力遮断機能を持たせて構成することにより、超音波モータ１０，１０Ａ，１０Ｂへの電力印加時等における外部への磁力の漏洩を阻止できる。これにより、漏洩した磁力がレンズ鏡筒３（図１参照）の備える電子回路やジャイロに影響を与える不具合を防ぐことができる。
【００６６】
（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）第１実施形態における防音カバー３１０および第２実施形態における防音カバー４０の分割数は２分割に限らず、分割位置も適宜設定可能である。また、第３実施形態における防音カバー５１も、分割した構成としても良い。
【００６７】
（２）本実施形態では、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を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、超音波領域以外の振動を用いる振動アクチュエータに適用してもよい。
【００６８】
（３）本実施形態においては、振動アクチュエータとしての超音波モータが、カメラの焦点調節の駆動源として用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、カメラのズーム動作の駆動源や、カメラ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等に適用することができる。
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。
【符号の説明】
【００６９】
１：カメラ、３：レンズ鏡筒、４：撮像素子、１０，１０Ａ，１０Ｂ：超音波モータ、１１：振動子、１２：移動子、１３：固定部、２０：被装着部材、３０：防音構造、３１０：防音カバー、３１１：外周部、３１２：蓋部、３２０：防音ワッシャ、４０：防音カバー、４１０：外周部、５０：防音構造、５１：防音カバー、５１ａ：吸音材、５２：移動子吸音材、５３：固定部吸音材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械変換素子により振動波を生じ、固定部に支持される支持部を有する振動子と、
前記振動子に加圧接触され、前記振動波によって駆動される移動子と、
前記振動子及び前記移動子の周囲を覆う防音カバーと、
前記支持部と前記固定部との間に介在する振動減衰部材と、
を備えること、を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の振動アクチュエータであって、
前記振動減衰部材は、前記防音カバーと一体的に製造され、前記防音カバーから前記支持部と前記固定部との間に延びていること
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動アクチュエータであって、
前記防音カバーは、前記振動子及び前記移動子の外周を覆う外周部と、該外周部に装着される蓋部とを備えること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータであって、
前記防音カバーの内側に吸収部材が設けられていること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動アクチュエータであって、
前記防音カバーは、透磁性を有していること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５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。
【請求項７】
請求項１〜５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。
【請求項１】
電気機械変換素子により振動波を生じ、固定部に支持される支持部を有する振動子と、
前記振動子に加圧接触され、前記振動波によって駆動される移動子と、
前記振動子及び前記移動子の周囲を覆う防音カバーと、
前記支持部と前記固定部との間に介在する振動減衰部材と、
を備えること、を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の振動アクチュエータであって、
前記振動減衰部材は、前記防音カバーと一体的に製造され、前記防音カバーから前記支持部と前記固定部との間に延びていること
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動アクチュエータであって、
前記防音カバーは、前記振動子及び前記移動子の外周を覆う外周部と、該外周部に装着される蓋部とを備えること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータであって、
前記防音カバーの内側に吸収部材が設けられていること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動アクチュエータであって、
前記防音カバーは、透磁性を有していること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５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。
【請求項７】
請求項１〜５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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６５４３５（Ｐ２０１２−６５４３５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７１１６（Ｐ２０１０−２０７１１６）
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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