KR101607079B1 - 초음파 모터 - Google Patents

Abstract

초음파 모터는, 진동을 발생하는 진동자; 상기 진동자를 유지하는 제1 유지 부재; 상기 진동자를 가압하는 가압수단; 상기 가압수단의 힘이 전달되는 제2 유지 부재; 및 상기 제1 유지 부재 및 상기 제2 유지 부재를 유지하는 기틀을 구비하고, 상기 가압수단의 상기 힘은 상기 제2 유지 부재를 통해 상기 진동자에 전달되고, 상기 제1 유지 부재는 상기 기틀에 대하여 경사 가능하고, 상기 제1 유지 부재와 상기 제2 유지 부재는, 상기 가압수단의 상기 힘이 전달되는 방향으로 상대적으로 이동 가능하다.

Description

초음파 모터{ULTRASONIC MOTOR}

본 발명은, 진동자에 타원진동을 발생시켜, 피구동체(driven member)에 가압한 진동자를 구동하는 초음파 모터에 관한 것이다.

초음파 모터는, 무음동작, 저속으로부터 고속까지 여러 가지의 속도 레벨로 물체를 구동하는 능력, 및 고 토오크 출력을 특징으로 한다. 이들 특징을 충분히 활용하기 위해서, 예를 들면 카메라와 렌즈의 구동원으로서 초음파 모터가 채용되고 있다. 일본특허 제4667839호에 개시된 초음파 모터는, 회전축을 가지는 환형의 피구동체와 복수의 진동자로 구성된다. 진동자는, 피구동체와 마찰 접촉 상태에서 그 피구동체에 가압되면서, 환형의 피구동체 위에 소정의 간격으로 이격되도록 배치된다. 피구동체와 마찰 접촉 상태에서 상기 진동자 각각에서 초음파 진동이 여기되면, 진동자의 피구동체와 접하고 있는 부분에 타원운동이 생기고, 피구동체가 회전축을 중심으로 회전 구동된다. 상기 진동자의 피구동체에의 가압력은, 진동자의 중앙부근에 설정된 진동 노드에 대응하는 진동자의 중립축 근방 부분을 홀더부재와 가압부재를 거쳐서 판 스프링에 의해 치우쳐서 취득된다. 그리고, 그 가압력은, 상기 판 스프링의 고정부 근방에 설치된 나사와 조정 와셔를 이용하여 조절된다.

그렇지만, 전술한 일본특허 제4667839호에 개시된 초음파 모터에 있어서의 상기 진동자의 유지 기구는, 많은 부품으로 구성되고, 복잡한 구조를 갖는다. 특히, 진동자를 피구동체에 대하여 안정하게 가압된 상태에서 유지하기 위해서 지지 축을 진동자의 중립축 부근에 위치시켜야 한다. 부품수가 많고, 부품 조립도 복잡하다. 또한, 이러한 초음파 모터는, 구조에 있어서 대형의 압전소자를 사용하고 있기 때문에, 비용을 증가시킨다.

본 발명은, 진동자에서 발생된 타원진동에 의해 피구동체를 구동하고, 간단한 구조로 진동자를 피구동체에 대하여 안정하게 가압하는 것이 가능한 초음파 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 국면에 따른 초음파 모터는, 진동을 발생하는 진동자; 상기 진동자를 유지하는 제1 유지 부재; 상기 진동자를 가압하는 가압수단; 상기 가압수단의 힘이 전달되는 제2 유지 부재; 및 상기 제1 유지 부재 및 상기 제2 유지 부재를 유지하는 기틀을 구비하고, 상기 가압수단의 상기 힘은 상기 제2 유지 부재를 통해 상기 진동자에 전달되고, 상기 제1 유지 부재는 상기 기틀에 대하여 경사 가능하고, 상기 제1 유지 부재와 상기 제2 유지 부재는, 상기 가압수단의 상기 힘이 전달되는 방향으로 상대적으로 이동 가능하다.

본 발명의 또 다른 특징들 및 국면들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 예시적 실시예들의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부도면들은, 본 발명의 예시적 실시예들, 특징들 및 국면들을 나타내고, 이 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 초음파 모터 전체를 나타내는 사시도다.
도 2는 제1 예시적 실시예에 따른 초음파 모터를 분해한 상태를 나타내는 사시도다.
도 3은 제1 예시적 실시예에 따른 진동판과 제1 유지 부재가 어떻게 연결되는지를 나타내는 확대 사시도다.
도 4a 및 4b는 제1 예시적 실시예에 따른 각 부재를 조립된 상태로 나타내는 확대 단면도다.
도 5는 로터(rotor)가 기울 때 제1 예시적 실시예에 따른 초음파 모터를 나타내는 확대 단면도다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따른 각 부재를 조립된 상태로 나타내는 확대 단면도다.
도 7은 초음파 모터가 렌즈 경통에 설치될 때의 단면을 나타낸다.

이하, 본 발명의 각종 예시적 실시예, 특징 및 국면을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 실시하기 위한 예시적 실시예들은, 제1 예시적 실시예 및 제2 예시적 실시예로서 아래에 기재될 것이다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 예시적 실시예에 관하여 설명한다. 본 제1 예시적 실시예에 따른 초음파 모터는, 디지털 카메라용의 렌즈 경통등의 구동용 액추에이터로서 유닛화한 회전 구동형 모터의 일례다.

도 1 및 도 2는, 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 초음파 모터를 도시한 도면이다. 도 1은 초음파 모터 전체를 나타내는 사시도다. 도 2는 도 1에 나타낸 초음파 모터를 분해한 상태로 나타내는 사시도다. 도 1 및 도 2에서, 동일부재는 동일한 참조번호로 나타낸다.

로터(101)는 본 예시적 실시예에서의 피구동체에 해당하고, 후술하는 진동자가 마찰 접촉하는 접촉면(101a)을 구비한다. 진동판(102)은, 접촉면(101a)과 마찰 접촉 상태에서 접촉면(101a)에 가압된 상태로 유지된다. 압전소자(103)는, 진동판(102)에 예를 들면, 접착제에 의해 압착된다. 진동판(102)과 압전소자(103)가 압착된 상태에서, 전압을 인가함에 의해 타원운동을 발생시킬 수 있다. 진동자는 진동판(102)과 압전소자(103)에 의해 구성된다. 본 제1 예시적 실시예에서, 로터(101)는, 3조의 진동자로 회전 구동된다. 도 1에 있어서는, 도면의 간략함을 기하기 위해서 3조의 진동자 중 1조의 진동자에만 참조번호를 부여한다.

제1 유지 부재(104)는, 진동자를 후술하는 링(ring) 부재(107)에 대하여 유지한다. 완충재(105)는, 압전소자(103)의 진동을 흡수하고, 예를 들면, 펠트(felt)로 만들어진다. 제2 유지 부재(106)는, 완충재(105)를 통해 진동자를 로터(101)에 가압한다. 제2 유지 부재(106)는, 제1 유지 부재(104)의 중앙부에 형성된 개구부(104b)(도 4a)내에 배치된다. 링 부재(107)는 본 발명의 기틀(base)에 해당하고, 후술하는 제1 유지 부재(104), 제2 유지 부재(106), 및 가압축(108) 및 판 스프링(109)을 유지한다.

가압축(108)은, 링 부재(107)의 구멍부(107a)에 부착된다. 가압축(108)은, 접촉면(101a)에 수직한 방향으로만 이동할 수 있게 유지되고, 후술하는 판 스프링(109)에 의해 완충재(105)와 제2 유지 부재(106)를 거쳐 진동자를 로터(101)의 접촉면(101a)에 가압한다. 판 스프링(109)은, 양단부를 2개의 나사(110)로서 링 부재(107)에 고정되고, 가압력을 발생시킨다. 이 가압축(108)과 판 스프링(109)은, 가압부에 해당한다.

이와 같이, 전술한 각 부재를 조립하여, 초음파 모터로서 유닛화된다. 실제의 렌즈 경통등에 초음파 모터가 설치될 때, 로터(101)를 포커스 기구나 줌 기구에 연결하면서 구동한다.

다음에, 초음파 모터의 부품부재를 상세하게 설명한다. 도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 진동판(102)과 제1 유지 부재(104)가 어떻게 연결되는지를 설명하기 위한 확대 사시도다. 도 3은 로터(101)의 방향에서 본 것처럼, 즉 상하를 반대로 한 진동판(102)과 제1 유지 부재(104)를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 진동판(102)의 중앙의 평판부(102a)에는, 2군데의 돌기부(102b)가 형성된다. 돌기부(102b)의 바닥면, 즉, 로터(101)의 접촉면(101a)과 접촉하는 2개의 면은 동일면에 형성되고, 접촉면(101a)과의 접촉 상태를 향상하기 위해서, 제조시에는 연마 공정등에 의해 균일한 면으로서 마무리된다.

한편, 평판부(102a)의 이면측에는 압전소자(103)가 접착제등에 의해 압착되어 있다. 이 압전소자(103)는 일체로 적층된 복수의 압전소자막으로 구성된다. 그리고, 이 압전소자(103)에 접합된 플렉시블 프린트 기판(도면에 나타내지 않는다)을 거쳐서, 원하는 교류전압을 인가함으로써, 진동판(102)에 2개의 진동모드를 여기한다. 이때, 2개의 진동모드의 진동 위상 사이에서 원하는 위상차가 발생될 수 있도록 교류전압의 인가를 설정함으로써 돌기부(102b)에는, 도 3의 화살표로 나타내는 바와 같은 타원진동이 발생한다. 이들의 타원진동을 도 1 및 도 2에 나타나 있는 바와 같은 3군데의 진동자에서 발생시켜, 로터(101)의 접촉면(101a)에 전달하여서, 로터(101)를 회전 구동시키는 것이 가능해진다. 상기 압전소자(103)의 적층구조와 진동모드에 관한 상세한 것은, 일본국 공개특허공보 특개 2004-304887호에 기재되어 있는 내용과 같아서, 여기서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다음에, 진동판(102)의 양단근방에는, 제1 유지 부재(104)의 양단에 형성되고 한 단계 올려진, 평면부(104a)와 접합하기 위해 2군데의 접합부(102c)가 형성되어 있다. 진동판(102)은 제1 유지 부재(104)에, 이 접합부(102c)에 있어서 용접이나 접착등에 의해 접합된다.

2군데의 접합부(102c)와 평판부(102a)와의 사이에는 2군데의 팔(arm)부(102d)가 형성된다. 이들 팔부(102d)를 거쳐서, 진동자가 제1 유지 부재(104)에 고정된다. 이 팔부(102d)는, 도 3과 같이, 평판부(102a)와 접합부(102c)에 대하여는 충분하게 좁혀지도록 정형되고, 평판부(102a)에서 발생한 진동을 접합부(102c)에 전달하기 어렵도록 구성되어 있다. 환언하면, 상기 팔부(102d)는, 제1 유지 부재(104)가, 평판부(102a)에 발생한 진동을 저해하는 것을 방지하면서 제1 유지 부재(104)와 진동판(102)을 연결하기 위한 역할을 한다. 제1 유지 부재(104)는, 압전소자(103)와 대향하는 제1 유지 부재(104)의 일부에 형성된 개구부(104b)(도 4a)를 구비하고, 완충재(105)를 거쳐 제2 유지 부재(106)에 의해 가압력이 전달되도록 구성된다. 상세 내용은, 도 4a 및 4b의 단면도를 참조하여 설명한다.

도 4a 및 4b는, 각 부재를 조립된 상태로 나타내고, 3군데의 진동자 중 1군데만을 확대된 방식으로 나타내는, 확대 단면도다. 나머지의 2군데의 진동자는, 그 나타낸 진동자에 동일하게 구성되기 때문에, 그에 대한 설명은 여기서는 반복되지 않는다. 도 4a는, 도 3에 나타낸 진동판(102)의 2군데의 돌기부(102b)의 중심을 잇는 선을 포함하는 면을 따라 잘라진 단면도다. 도 4b는, 도 4a에 나타낸 단면에 직교하고, 도 4a에 나타낸 단면의 중심을 통과하는 단면도다.

도 4a를 참조하면, 중심선(201)은, 진동판(102)의 2군데의 돌기부(102b)로부터 떨어진 동일한 거리에 위치되고, 로터(101)에 직교하게 연장된다. 또한, 도 4b를 참조하면, 중심선(202)은, 돌기부(102b) 사이의 중심을 통과하고, 로터(101)에 직교하게 연장된다.

돌기부(102b)의 바닥면은 로터(101)의 접촉면(101a)과 접촉하고 있고, 접촉면(101a)과 마찰 접촉 상태에 있다. 진동판(102)에는, 압전소자(103)가 접합된다. 또한, 진동판(102)은, 진동판(102)의 양단의 접합부(102c)와 2군데의 평면부(104a)에 의해, 제1 유지 부재(104)와 접합되어 있다. 그리고, 제1 유지 부재(104)의 중앙부근에는 개구부(104b)가 형성되고, 완충재(105)와 제2 유지 부재(106)가 이 개구부(104b)에 들어가도록 위치되어 있다. 제1 유지 부재(104)의 축부104c와 제2 유지 부재(106)의 축부106b는, 링 부재(107)의 구멍부(107b, 107c)에 각각 끼워 맞춰서 위치 결정되어, 중심선(201) 방향으로 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106) 각각이 이동 가능하도록 구성되어 있다. 따라서, 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106)는, 도 4a 및 4b에 도시하는 바와 같이, 약간의 간격이 사이에 형성되도록 구성되어, 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106)가 서로 접촉하지 않게 한다.

제2 유지 부재(106)의 상측 중앙부근에는, 도 4a에 나타낸 원(203)을 지면 뒤쪽 방향으로 밀어내서 정형된 원통형상의 일부의 면으로 형성된 볼록부(106e)가 형성된다. 그리고, 이 볼록부(106e)에는, 가압축(108)의 하단에서의 평면부가 접촉하고 있다. 따라서, 도 4a에 있어서는, 볼록부(106e)와 가압축(108)이 서로 점접촉하고 있어, 제2 유지 부재(106)와 가압축(108)은 원(203)의 중심을 회전중심으로서 경사 가능하게 구성되어 있다. 그렇지만, 제2 유지 부재(106)의 축부(106b)는 링 부재(107)의 구멍부(107c)에 끼워 맞춰서 위치 결정되어 있어, 끼워 맞춤의 백래시(backlash)의 범위내에서 약간 경사 가능하도록 구성되어 있다. 도 4b에 있어서, 볼록부(106e)가 원통면으로 형성되어 있기 때문에, 볼록부(106e)와 가압축(108)의 접촉은 선접촉이 되어서, 제2 유지 부재(106)와 가압축(108)이 이 방향으로 경사 가능하지 않도록 구성되어 있다.

다음에, 가압축(108)은, 링 부재(107)의 중앙부근에 형성된 구멍부(107a)에 끼워 맞추고, 중심선(201) 방향으로만 이동할 수 있게 유지된다. 가압축(108)의 상측의 볼록부에는, 판 스프링(109)이 가압 변형된 상태에서 접촉하고 있다. 판 스프링(109)은, 그 양단부를 나사(110)에 의해 링 부재(107)에 고정된다. 그리고, 이 판 스프링(109)의 변형에 의한 가압력을, 가압축(108), 제2 유지 부재(106) 및 완충재(105)를 거쳐, 압전소자(103)와 일체로 접합된 진동판(102)에 전달함으로써, 로터(101)에 가압할 수 있다. 판 스프링(109)은, 원호를 따라 연장되도록 형성되고, 가능한 길고 얇은 판 재료로 제조되어서, 용수철 정수를 작게 한다. 이 때문에, 부품중에서 오차가 생긴 경우에도, 가압력의 변동을 조금 감소시키는 것이 가능하다.

본 예시적 실시예에서는, 진동판(102)을 위치 결정하면서 유지하는 제1 유지 부재(104)와, 진동판(102)을 가압하면서 유지하는 제2 유지 부재(106)는, 별개로 설치되어 있고, 로터(101)에 직교하는 방향으로만 상대적 이동이 가능하도록 구성되어 있다. 따라서, 진동판(102)을 진동에 대한 영향이 적은 양단근방의 접합부(102c)에 유지하면서, 진동판(102)의 상면측 중앙부근을 압전소자(103)와 완충재(105)를 거쳐 가압하는 것이 가능하다. 또한, 본 예시적 실시예는, 압전소자(103)나 완충재(105)의 두께가 개별적으로 차이가 있는 경우에도, 제2 유지 부재(106)의 진퇴 기구에 의해 그 차이를 흡수할 수 있어, 양산성을 향상시키도록 구성되어 있다. 한층 더, 낙하 사고나 충격으로 인해 로터(101)와 링 부재(107) 사이의 간격을 작게 하는 힘이 가해진 경우에도, 이 힘을, 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106)의 진퇴 기구에 의해 흡수할 수 있음에 따라서, 진동판(102)에 무리한 힘이 가해지지 않아, 파괴를 막을 수 있다. 또한, 이러한 힘을 제2 유지 부재(106)가 완충재(105)를 거쳐 직접 받을 수 있음에 따라서, 진동판(102)과 압전소자(103)를 파괴하지 않는다.

본 예시적 실시예에 있어서, 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106)는, 예를 들면 플라스틱 수지로 제조된다. 특히, 제1 유지 부재(104)는, 진동판(102)과 직접 접합되어 있기 때문에, 진동에 대하여 보다 감쇠능력이 큰 재료로 제조된다.

일반적으로, 금속 등의 강성이 높은 재료는, 진동에 대한 감쇠능력이 낮다. 한편, 고무 등의 강성이 낮은 재료는, 진동에 대한 감쇠능력이 높고, 진동을 보다 빠르게 멈출 수 있다. 그렇지만, 최근, 강성을 유지하면서도 진동에 대한 감쇠능력이 높은 플라스틱 수지로서 여러 가지 종류의 재료가 개발되고 있다. 한편, 초음파 진동시에, 진동자를 유지하는 주변의 부품이 진동의 영향을 받아서 가청 이상 소음을 발생하기도 한다.

그렇지만, 본 예시적 실시예에서는, 제1 유지 부재(104)에 상기와 같은 감쇠능력이 높은 재료를 사용함으로써, 진동판(102)으로부터 전달된 진동을 제1 유지 부재(104)가 흡수할 수 있다. 따라서, 제1 유지 부재(104) 자체가 이상 소음 발생원이 되는 것을 막을 수 있다. 또한, 연결된 링 부재(107)등의 다른 부재에 진동이 전달되지 않아서, 제1 유지 부재(104)는 다른 부재가 이상 소음 발생원이 되는 것을 방지할 수 있다.

제2 유지 부재(106)는, 진동에 대한 흡수가 대단히 큰 완충재(105)를 거쳐 압전소자(103)와 접촉하고 있어서, 대부분의 진동은 완충재(105)내에서 감쇠되어, 제2 유지 부재(106)에 전달되는 진동은 거의 없다. 따라서, 제2 유지 부재(106)는, 가압력을 직접 받도록 구성되어 있기 때문에, 보다 강도가 높은 재료로 제조된다.

이상과 같이 구성된 본 예시적 실시예에 의하면, 종래 예와 같이 복잡 조정 기구와 위치 결정 기구를 필요로 하지 않고 저비용 및 간단한 구성으로 진동자를 피구동체에 대하여 안정하게 가압하는 것이 가능하다.

도 5는, 도 4a에 대응한 단면도이고, 로터(101)가 기울 때의 초음파 모터를 나타낸다. 도 5에 있어서, 진동판(102)의 돌기부(102b)는, 로터(101)의 접촉면(101a)을 따라가며, 로터(101)와 마찰 접촉 상태를 유지할 수 있다.

이때, 로터(101)의 경사에 따라, 진동판(102)과 압전소자(103)로 구성되는 진동자가 기울어져, 그 진동자에 연결된 제1 유지 부재(104)가 경사지게 한다. 한층 더, 제2 유지 부재(106)는, 원통면으로 형성된 볼록부(106e)의 원통형상의 중심을 중심으로 회전하여서 진동자의 기울기를 따라가며, 완충재(105)를 거쳐 경사진다.

따라서, 각 부품의 치수오차나 조립 오차로 인해 기울기가 생기는 경우나, 구동시의 진동이나 외란으로 인해 기울기가 생기는 경우에도, 2군데의 돌기부(102b)에 있어서의 안정한 마찰 접촉 상태를 유지하는 것이 가능하다. 즉, 로터(101)에 대한 진동자의 이퀄라이즈성을 향상시키는 것이 가능하다. 도 5의 설명에서는, 기운 상태를 보다 잘 이해하기 쉽게 하기 위해서 기울기량을 과장해서 도시하고 있다. 실제의 기울기량은, 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106)의 링 부재(107)에 대한 끼워 맞춤에서의 백래시에 해당한 양만이다.

이상과 같이, 본 예시적 실시예는 진동판(102)을 유지하는 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106)를 별개로 설치하도록 구성됨에 따라서, 간단한 구조로 진동자를 피구동체에 대하여 안정하게 가압하는 것이 가능하다.

본 예시적 실시예는 압전소자(103)의 중앙부근의 넓은 면적을 완충재(105)를 통해 가압하도록 구성되지만, 본 예시적 실시예는 진동의 노드에 대응한 제2 유지 부재(106)의 일부에만 돌기를 설치하여서, 그 노드 부근의 압전소자(103)의 일부만을 가압하도록 구성되어도 된다. 이러한 경우에, 제2 유지 부재(106)가 압전소자(103)의 진동을 더욱 저해하지 않는 것이 가능해서, 소비 전력을 저감할 수도 있다. 또한, 본 예시적 실시예는, 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106)가, 강도와 제진 능력을 고려하여 선택된 플라스틱 수지로 제조되도록 구성된다. 그렇지만, 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106) 각각에 금속 등의 강성이 더욱 높은 재료를 사용하는 경우에도, 부재의 두께, 부재의 길이, 및 부재의 단면의 형상을 최적화하는 형태로 개선을 실시하고, 진동자의 구동주파수 근방에 공진 점을 갖지 않도록 각각의 부품을 배치함으로써, 진동에 의한 이상 소음 발생을 저감하는 것도 가능하다.

또한, 상기 제1 예시적 실시예에서는 회전 구동의 예에 의거하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 제1 예시적 실시예는 직선구동에도 적용 가능하다.

아래의 설명에서는, 제2 예시적 실시예를 설명한다. 제2 예시적 실시예는, 제1 예시적 실시예의 변형 예이고, 제1 예시적 실시예로부터 링 부재(107)의 구멍부(107c)에 끼워 맞춰진 제2 유지 부재(106)의 축부(106b)를 제거한 예이다.

도 6a 및 6b는, 각 부재를 조립한 상태를 나타내는 확대 단면도다. 도 6a 및 6b는, 도 4a 및 4b에 각각 대응한다. 도 6a 및 6b에서는, 제1 예시적 실시예와 같은 부재에는 같은 참조번호를 부착하고, 그 부재에 대한 상세한 설명을 아래에서는 반복하지 않겠다. 도 6a를 참조하면, 제2 유지 부재(301)는, 제1 유지 부재(104)의 중앙부근에 형성된 개구부(104b)에 끼워 맞춰지도록 배치되고, 중심선 201 및 중심선 202 방향으로만 이동 가능하도록 구성되어 있다. 이외의 부품은 제1 예시적 실시예와 같고, 로터(101)의 기울기에 맞춰서 경사 가능하게 구성되어 있다.

제2 유지 부재(301)는, 제1 예시적 실시예에 비교해서 축부가 없고, 보다 간단히 구성되어 있다. 이러한 구조적 단순함으로 제조시에 양산성을 향상하므로, 제2 유지 부재(301)의 재료로서 플라스틱 수지뿐만 아니라, 금속과 세라믹을 포함한 폭넓은 재질로부터 어느 하나를 선택하는 것이 가능해진다.

또한, 도 5에 나타낸 것처럼 로터(101)가 기울 때에, 제1 예시적 실시예는 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(106)가 진동자를 거쳐서 별개로 기울도록 구성된다. 그렇지만, 제2 예시적 실시예에 의하면, 제1 유지 부재(104)에 제2 유지 부재(301)가 끼워 맞추어져 있기 때문에, 제1 유지 부재(104)의 기울기에 따라 제2 유지 부재(301)가 기울어질 수 있음에 따라서, 제1 유지 부재(104)와 제2 유지 부재(301)가 일체로 기울어질 수 있다.

<렌즈 경통>

도 7은, 예를 들면 도 1 및 도 2에 나타낸 초음파 모터가 초음파 모터(400)로서 렌즈 경통에 설치될 때의 단면을 나타낸다. 상기 초음파 모터(400)는, 렌즈 경통내에 포커스 렌즈 군을 구동하는 액추에이터로서 배치된다. 렌즈 경통은, 실질적으로 회전대칭함으로써, 도 7은 구성의 상부 절반만을 나타낸 것이다. 또한, 도 7은 도시의 간략화를 위해 포커스 렌즈 군 G1, G2 및 G3과 렌즈 경통 이외의 렌즈들은 나타내지 않는다. 또한, 도 7에 나타낸 렌즈 경통은, 렌즈 교환 가능형 카메라에 착탈 가능하게 부착 가능한 렌즈 경통이다.

도 7을 참조하면, 선 L은 렌즈 경통의 광축을 말한다. 상기 초음파 모터(400)는, 좌측에 광축 L을 중심으로 회전가능한 로터부와, 우측의 스테이터부를 구비한다. 정지통(401, 402, 403, 404)은 예를 들면, 비도시된 나사에 의해 결합된다. 상기 정지통403은 초음파 모터(400)의 스테이터부를 유지하고, 정지통404는 회전 가능 상태로 상기 초음파 모터(400)의 로터부를 유지한다.

완충재(405)는 초음파 모터(400)의 로터부에 고정되고, 그 로터부와 일체로 회전한다. 회전부재(406)도 로터부 및 완충재(405)와 일체로 회전한다. 중심선CL1을 중심으로 회전 가능한 회전 롤러(407)는, 상기 로터부와 일체로 회전하는 회전부재(406)와 접촉되어 있다. 회전 롤러 유지부재(408)는, 회전 롤러(407)를 회전 가능하게 유지하고, 광축L을 중심으로 회전 가능한, 부재다. 촬영자가 직접 조작할 수 있는 포커스 조절부재(409)는, 광축L을 중심으로 회전 가능하다.

캠 그루브가 위에 형성된 캠통(410)은, 상기 정지통(404) 위에 형성된 (미도시된) 그루브부를 거쳐 회전 롤러 유지부재(408)와 결합되고, 광축L을 중심으로 동시에 회전한다. 캠통(410)의 캠 그루브와 맞물린 축부재(411)는, 후술하는 포커스 렌즈 경통(414)에 나사(412)에 의해 고정된다. 직선 그루브가 위에 형성된 정지통413은, 정지통404에 고정된다. 또한, 정지통(413)은, 직선 그루브에서 축부재(411)와 맞물리고, 상기 축부재(411)는 캠통(410)의 회전이동에 따라 직선 그루브를 따라 선형 이동한다.

포커스 렌즈 군 G1, G2 및 G3을 유지하는 포커스 렌즈 경통(414)은, 정지통(413)에 대해 직선으로 축부재(411)에 의해 이동 가능하도록 설치된다. 도 7에서는, 단일 축부재, 즉 축부재(411)로만 포커스 렌즈 경통(414)을 유지하지만, 실제로는, 서로 대략 균등하게 이격된 3개 이상의 축부재로 포커스 렌즈 경통(414)을 유지한다.

상술한 구성에서는, 초음파 모터(400)의 로터부가 회전할 때, 회전부재(406)도 함께 일체로 회전함에 따라서, 회전 롤러(407)는 회전한다. 이때, 정지통(403, 404)과의 마찰로 인해 포커스 조절부재(409)는 움직이지 않는다. 그리고, 회전 롤러(407)의 회전운동에 따라, 회전 롤러 유지부재(408)는 광축L을 중심으로 회전한 후, 포커스 렌즈 경통(414)은 캠통(410)과 정지통(413)을 거쳐 직선으로 이동한다.

한편, 포커스 조절부재(409)가 작동될 때, 마찰로 인해 초음파 모터(400)의 로터부가 움직이지 않으므로, 로터부를 일체로 따라가는 회전부재(406)도 움직이지 않는다. 그리고, 회전 롤러(407)의 회전운동에 의해, 초음파 모터(400)의 로터부가 회전할 때의 동작과 마찬가지로 포커스 렌즈 경통(414)이 직선으로 이동할 수 있다.

초음파 모터를 렌즈 경통내에 설치한 일례를 기초로 하여 구성을 설명하였다. 이것과 관련하여, 렌즈 경통은, 전하결합소자(CCD) 센서 또는 상보적 금속산화물 반도체(CMOS) 센서를 포함하는 장치와는 별개로 시장에서만 거래된 렌즈 경통이어도 되거나, CCD나 CMOS 센서를 포함하는 장치에 설치되고, 그 장치와 일체로 거래된 렌즈 경통이어도 된다.

본 발명을 예시적 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 예시적 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 아주 넓게 해석해야 한다.

Claims (6)

1. 진동을 발생하는 진동자;
   상기 진동자를 유지하는 제1 유지 부재;
   상기 진동자를 가압하는 가압수단;
   상기 가압수단의 힘이 전달되는 제2 유지 부재; 및
   상기 제1 유지 부재 및 상기 제2 유지 부재를 유지하는 기틀을 구비하고,
   상기 가압수단의 상기 힘은 상기 제2 유지 부재를 통해 상기 진동자에 전달되고,
   상기 제1 유지 부재는 상기 기틀에 대하여 경사 가능하고,
   상기 제1 유지 부재와 상기 제2 유지 부재는, 상기 가압수단의 상기 힘이 전달되는 방향으로 상대적으로 이동 가능한, 초음파 모터.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 유지 부재는 상기 진동자의 양단근방을 유지하고, 상기 제2 유지 부재는 상기 진동자의 중앙부근을 유지하는, 초음파 모터.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 유지 부재는 개구부를 갖고, 상기 제2 유지 부재는 상기 개구부에 배치되는, 초음파 모터.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 유지 부재는, 상기 제2 유지 부재보다 상기 진동자의 진동에 대한 감쇠능력이 높은 재료로 제조된, 초음파 모터.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제2 유지 부재는, 상기 제1 유지 부재보다 강도가 높은 재료로 제조된, 초음파 모터.
   
6. 삭제

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