驱动装置、光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备的制作方法

本实用新型涉及驱动装置、光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备。

背景技术：

众所周知，一直以来，如专利文献1所示，在X-Y方向驱动被驱动体的驱动装置，通过联结支柱联结2个支撑基板，其结构是，在该联结支柱构成的间隙之间配置了球体和板状的被驱动体。

(比如专利文献1)。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特开2008－191550号公报

技术实现要素：

【本实用新型要解决的技术问题】

但是在上述旧例中存在一个问题，由于驱动装置使用面向数码相机的普通结构，所以Z方向的厚度变厚，无法适用于智能手机等厚度很薄的电子设备。

本实用新型旨在解决上述旧有问题点，并提供能够适用于智能手机等厚度很薄的电子设备上搭载的照相装置的驱动装置、光学部件驱动装置、照相装置以及电子设备。

【技术方案】

本实用新型的一种形态为驱动装置，该驱动装置在XYZ轴坐标系中具有如下部位：具有在XY方向延伸的第一面的固定体；呈板状的、具有与所述第一面相对的第二面以及所述第二面相反侧的第三面的中间体；具有与所述第三面相对的第四面的被驱动体；朝着所述固定体在XY方向上驱动所述被驱动体的驱动机构；设置在所述第一面和所述第二面之间的、朝着所述固定体在X方向上引导所述中间体的第一导向机构；设置在所述第三面和所述第四面之间的、朝着所述中间体在Y方向上引导所述被驱动体的第二导向机构。

优选地，所述第一导向机构或者所述第二导向机构由在X方向或者Y方向上延伸的第一凹部和嵌入所述第一凹部的第一凸部构成。此外，优选地，所述固定体和所述被驱动体通过设置在一端的磁铁和设置在另一端的磁铁或磁性体，产生引力作用。

此外，优选地，所述驱动机构是具有驱动部和压电部的压电式驱动机构，驱动部相对着所述固定体固定，与所述被驱动体摩擦接触，压电部使所述驱动部沿着XY平面移动。但是，所述驱动机构不仅限于压电式，也可以是磁力式或静电式。

优选地，多个压电部以所述驱动部为中心间隔进行配置。优选地，四个压电部以所述驱动部为中心间隔90度进行配置。优选地，该压电部包括板状弹性体、在板状弹性体至少一侧形成三角形板状的压电元件、在该压电元件的相反于所述弹性体的一侧设置有电极。此外，优选地，所述压电部为单压电晶片型压电部或双压电晶片型压电部，各所述压电部的弹性体与所述驱动部形成一体。此外，优选地，所述驱动部朝着所述被驱动体突出成半球状。此外，优选地，所述中间体具有贯通孔，所述固定体具有逃逸槽部，所述驱动机构的整体的外缘在该逃逸槽部的外周固定在固定体上，所述驱动机构的压电部配置在由所述逃逸槽部和所述贯通孔形成的空间内。

本实用新型的另外一种形态是光学部件驱动装置，该光学部件驱动装置将所述被驱动体安装在光学部件上或者安装光学部件。而且本实用新型的其他形态为一种包括上述光学部件驱动装置的照相装置。此外，本实用新型的其他形态为一种包括上述照相装置的电子设备。

【有益效果】

根据本实用新型，在固定体和被驱动体之间设计了板状的中间体，在所述第一面和所述第二面之间设计了引导所述中间体在X方向上朝所述固定体的第一导向机构，在所述第三面和所述第四面之间设计了引导所述被驱动体在Y方向上朝所述被驱动体的第二导向机构，因此驱动装置的厚度可以很薄，其效果是可以适用于智能手机等厚度很薄的电子设备上搭载的照相装置。

【附图说明】

【图1】为体现本实用新型实施形态所涉驱动装置的分解斜视图。

【图2】为体现本实用新型实施形态所涉驱动装置的截面斜视图。

【图3】为体现本实用新型实施形态所涉驱动装置中使用的驱动机构的斜视图。

【图4】为体现本实用新型实施形态所涉驱动装置在X方向切割的截面图。

【图5】为体现本实用新型实施形态所涉驱动装置中使用的驱动机构变形例，在X方向切割的截面图。

【图6】为体现本实用新型实施形态所涉驱动装置中使用的控制部的方块图。

【图7A】到图【7C】是说明图，为说明本实用新型实施形态所涉驱动装置中使用的驱动机构的控制情况，图7A是时序图、图7B是显示驱动机构的驱动部顶端P动态的截面图、图7C是显示驱动机构的驱动部顶端P轨迹的线图。

【图8A】到【图8B】是说明图，为说明本实用新型实施形态所涉驱动装置中使用的驱动机构的控制情况的第一变形例动态，其中图8A是时序图、图8B是显示驱动机构的驱动部顶端P轨迹的线图。

【图9A】到图【图9B】是说明图，为说明本实用新型实施形态所涉驱动装置中使用的驱动机构的第二变形例的动态，其中图9A是时序图、图9B是显示驱动机构的驱动部顶端P轨迹的线图。

【附图标记说明】

10 驱动装置

12 固定体

12a 第一面

14 中间体

14a 第二面

14b 第三面

16 被驱动体

16a 第四面

18 驱动机构

20 贯通孔

22 框架部

24 第一导向机构

26a，26b 第一凹部

28a，28b 第一凸部

30 逃逸槽部

30a 外周

32 第二导向机构

34a，34b 第二凹部

36a，36b 第二凸部

38 驱动部

压电部

40e 外缘

压电原件

44 弹性体

电极

切槽

50 磁性体插入槽

52 磁性体

54 磁铁插入槽

56 磁铁

58 控制部

第二压电原件

第二电极

64 第一输入部

66 第二输入部

68 第一放大部

70 第二放大部

72 第三放大部

74 第1反转部

76 第一合成部

78 第四放大部

80 第五放大部

82 第二反转部

84 第一开关部

86 第二合成部

88 第六放大部

90 第七放大部

92 第三反转部

94 第二开关部

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型的实施形态进行说明。

在图1以及图2中，驱动装置10包括固定体12、中间体14、被驱动体16以及驱动机构18。

固定体12形成四角形的板状，具有在一个平面延伸的第一面12a。

而在该说明书中，在XYZ坐标系中，固定体12的第一表面12a延伸的方向是XY方向(与X轴和Y轴正交)，与固定体12的第一面12a正交的轴为Z轴。

中间体14比固定体12略小，形成四角形的板状。该中间体14具有与固定体12的第一面12a相对的在XY方向延伸的第二面14a，和位于该第二面14a的相反侧在XY方向延伸的第三面14b。而且该中间体14中间由四角形状的贯通孔20构成，该贯通孔20的周围是框架部22。

被驱动体16是透镜、受光传感器、棱镜等光学部件或者安装上述部件的部件，与中间体14的大小大致相同，形成四角形的板状。该被驱动体16具有与中间体14的第三面14b相对的在XY方向上延伸的第四面16a。

第一导向机构24设置在固定体12的第一面12a和中间体14的第二面14a之间。该第一导向机构24由形成于固定体12的第一面12a的第一凹部26a、26b，和形成于中间体14的第二面14a上的嵌入第一凹部26a、26b的第一凸部28a、28b构成。第一凹部26a、26b位于固定体12的Y方向中央，向X方向延伸，形成于固定体12的外端部至后面所述逃逸槽30之间。此外，第一凸部28a、28b位于中间体14的Y方向中央，在X方向延伸，形成于框架22的外端部至贯通孔20之间。为了确保中间体14的移动，第一凸部28a、28b比第一凹部26a、26b略短。该第一导向机构24引导中间体14在X方向朝着固定体12，禁止其向Y方向移动。

而在该实施形态中，在固定体12上形成第一凹部26a、26b，在中间体14上形成第一凸部28a、28b，但也可以反过来，在中间体14上形成第一凹部26a、26b，在固定体12上形成28a、28b。

第二导向机构32设置在中间体14的第三面14b和被驱动体16的第四面16a之间。该第二导向机构32与第一导向机构24一样，由被驱动体16的第四面16a上形成的第二凹部34a、34b，和形成于中间体14的第三面14b上的嵌入第二凹部34a、34b的第二凸部36a、36b构成。第二凹部34a、34b位于X方向中央，向Y方向延伸，形成于被驱动体16的外端部至被驱动体16中央的一半距离的位置。而且为了确保被驱动体16的移动，第二凸部36a、36b比第二凹部34a、34b略短。该第二导向机构32引导被驱动体16在Y方向朝着中间体14，禁止其向X方向移动。

而在该实施形态中，第二凹部34a、34b形成于被驱动体16，第二凸部36a、36b形成于中间体14，但也可以反过来，第二凹部34a、34b形成于中间体14，第二凸部36a、36b形成于被驱动体16。

第一凹部26a、26b和第一凸部28a、28b以及第二凹部34a、34b和第二凸部36a、36b形成截面半圆形，但也可以形成截面U字形或者V字形。此外，也可以在各自接触的部分使用减少摩擦的材料进行涂层。

驱动机构18如图3以及图4所示，具有配置在中心的驱动部38，和以驱动部38为中心向XY方向延伸的压电部，例如分割成4块并以驱动部38为中心间隔90度进行配置的压电部40a、40b、40c、40d。

压电部40a～40d整体上形成四角的板状。该压电部40a～40d具有形成三角形板状的压电元件42a～42d。该压电元件42a～42d的一面(背面)固定着由金属构成的板状弹性体44。而且在压电元件42a～42d该面的相对侧即另一面(表面)，设计了分割为4块的电极46a～46d。弹性体44与驱动部38形成一体，从该驱动部38向压电部40a～40d的角部形成切槽48a～48d，分割成4个部分。

驱动部38向着前述被驱动体16突出成半球状。该驱动部38的顶端与被驱动体16的第四面16a的中心接触。但驱动部38通常不与被驱动体16的第四面16a接触，仅仅在向压电部40a～40d施加电压时与被驱动体16的第四面16a接触，该电压使弹性体44从不施加电压的静止状态变为向被驱动体16侧弯曲。

固定体12的第一面12a设计了逃逸槽部30，后者形成比压电部40a～40d的整体外缘40e略小的四角形状。压电部40a～40d如图2所示，整体的外缘40e在该逃逸槽部30的外周30a固定在固定体12上。此外，压电部40a～40d配置在由固定体12的逃逸槽部30和中间体14的贯通孔20形成的空间内。此外，逃逸槽部30以及贯通孔20在施加了使压电部40a～40d弯曲的电压时，容许压电部40a～40d的弯曲。因此，如果向压电部40a～40d施加电压，压电部40a～40d会延伸，压电部40a～40d以驱动部38为中心弯曲。

在固定体12的第一面12a相反侧的面(背面)形成磁性体插入槽50。磁性体52插入该磁性体插入槽50，该磁性体52固定在固定体12上。同时被驱动体16的第四面16a相反侧的面(表面)形成磁铁插入槽54。磁铁56插入该磁铁插入槽54，该磁铁56固定在被驱动体16上。该磁铁56和磁性体52将固定体12、被驱动体16以及驱动机构18夹在中间，相对而立，产生引力，将被驱动体16吸引在固定体12侧。

而在该实施形态中，通过磁性体52和磁铁56进行吸引，但在其他实施形态中，也可以在与磁铁56相对的面设计磁极不同的磁铁，以代替磁性体52，将被驱动体16吸引在固定体12侧。

如图3所示，由金属构成的弹性体44成为共通电极，接地。而且各电极46a～46d作为单独电极与控制部58接续。

而且也可以通过非导电材料形成弹性体44，在设计了压电元件42a～42d的电极46a～46d的面相反侧的面上，设计电极，将该相反侧电极作为共通电极。

而且在上述实施形态中，属于将压电元件42a～42d和电极46a～46d设计在弹性体44的一个面上的单压电晶片型压电部40a～40d，但是如图5所示，也可以是将压电元件和电极设计在弹性体44两侧的双压电晶片型压电部40a～40d。

换言之，压电部40a～40d具有板状第二压电元件60a～60d(图5中显示60a和60c)和第二电极62a～62d(图5中显示62a和62c)。第二压电元件60a～60d的一面固定着弹性体44的前述压电元件42a～42d上固定的面相反侧的另一面(背面)，此外，第二电极62a～62d固定在第二压电元件60a～60d的一面相反侧的另一面(表面)。

下面详述对施加在压电部上的电压进行控制的控制部58。

图6是显示控制部58的方块图。

控制部58具有第一输入部64以及第二输入部66。第一输入部64输入规定形状波形的第一信号。第二输入部66输入规定形状波形的第二信号，与输入第一输入部64的第一信号具有相同频率。第一信号和第二信号的波形为方形形状、正弦波形状、梯形形状等。而且第一信号和第二信号的波形可以相同，也可以不同。

如后面所述，施加第一信号，使前述驱动部38沿着Z方向运动。而且，同样如后面所述，施加第二信号，使驱动部38沿着压电部40a～40d并排的方向运动，即令驱动部38的顶端沿着XY方向运动。

输入第一输入部64的第一信号通过第一放大部68放大。此外，输入第二输入部66的第二信号通过第二放大部70或者第三放大部72放大。在第二放大部70放大的第二信号通过第一反转部74反转。

在第一放大部68放大的第一信号和通过第一反转部74反转的第二信号通过第一合成部76合成。该第一合成部76合成的信号通过第四放大部78放大，或者通过第五放大部80放大之后通过第二反转部82反转。通过第四放大部78放大的信号或者通过第二反转部80反转的信号被第一开关部84选择，有选择地施加给压电部40a、40b、40c、40d。

此外，通过第一放大部68放大的第一信号和通过第三放大部72放大的第二信号通过第二合成部86合成。该第二合成部86合成的信号通过第六放大部88放大，或者通过第七放大部90放大之后通过第三反转部92反转。通过第六放大部88放大的信号或者通过第三反转部反转的信号被第二开关部94选择，有选择地施加给压电部40a、40b、40c、40d。

下面结合驱动机构18的动态说明控制部58进行的控制。

图7A到图7C通过驱动机构18的动态案例显示控制部58的控制。在该例中，使用X方向的压电部40a、40c控制被驱动体16。

在图7A中，VB_R表示施加在压电部40a的第一信号的电压，VD_R表示施加在压电部40a的第二信号的电压，V_R表示施加在压电部40a的合成信号的电压。而且VB_L表示施加在压电部40c的第一信号的电压，VD_L表示施加在压电部40c的第二信号的电压，V_L表示施加在压电部40c的合成信号的电压。而且在图7B中，P表示驱动部38的顶端。而且作为输入梯形波形信号的部件加以说明。

首先在0时刻，驱动机构18处于施加信号之前的静止状态，顶端P处于原点位置0。然后开始在压电部40a、40c施加第一信号，VB_R以及VB_L都变大。一旦开始向压电部40a、40c施加第一信号，压电元件42a、42c便开始伸长。由于压电部40a、40c的两侧固定在固定体12上，所以压电元件42a、42c变形，与弹性体44一起向上方弯曲。弹性体44一旦向上方弯曲，驱动部38的顶端P便从原点位置0向+Z方向移动，在1时刻，位于+Z方向的位置1。驱动部38的顶端P一旦向+Z方向移动，驱动部38的顶端P便与被驱动体16接触，摩擦接触。

然后在维持VB_R以及VB_L的状态下施加第二信号。作为第二信号，在压电部40a施加缓慢增加的电压VD_R，同时在压电部40c施加缓慢减小的电压VD_L。由此，压电元件42a进一步伸长，压电元件42c收缩。所以驱动部38的顶端P保持着+Z方向的位置，即与被驱动体16一边保持着摩擦接触，一边向-X方向的位置2移动。驱动部38的顶端P一边与被驱动体16摩擦接触一边移动，所以被驱动体16也同样向-X方向移动。

然后在维持VD_R以及VD_L的状态下，将作为第一信号施加的电压VB_R以及VB_L调降至0。在3时刻，给压电部40a施加的电压V_R为+，给压电部40c施加的电压V_L为－。因此，在3时刻，压电部40a处于伸长状态，压电部40c处于收缩状态。这时，顶端P的位置3保持-X方向的位置，Z方向的位置为0。因此，驱动部38的顶端P与被驱动体16之间的接触被解除。

然后，如果作为第二信号施加的电压也是0，则施加在压电部40a、40c的电压V_R以及V_L为0，驱动部38的顶端P返回原点位置0。

重复上述操作可以使被驱动体16向-X方向移动。向+X方向的移动可以通过反向给压电部40a和压电部40c施加电压来实现。而且可以通过控制向压电部40b、40d施加电压实现向Y方向的移动。此外，也可以通过控制X方向和Y方向双方的移动，控制向XY平面的任一方向移动。

图8A到图8B显示了通过控制部58进行控制的第一变形例。

该第一变形例最好是图5所示的双压电晶片型驱动机构。在该第一变形例中，第一信号VB_R以及VB_L在去路施加正电压，在回路施加负电压，使驱动部38的顶端P向-Z方向移动，与前述例子相比，令其收缩幅度更大。

图9A到图9B显示了通过控制部58进行控制的第二变形例。

该第二变形例与第一变形例相比，不同的是，第二信号VD_R以及VD_L也在去路和回路施加正电压和负电压。使驱动部38的顶端P向-Z方向移动后，进一步令其向+X方向移动，可以将驱动部38的顶端P在X方向的移动距离变大。

而在该实施形态中，通过控制给压电部40a～40d施加的电压，使驱动部38向Z方向以及XY方向移动，驱动被驱动体16，但是本实用新型不仅限于此，也可以不向Z方向移动，而是令与被驱动体16摩擦接触的驱动部38在去路缓慢移动，通过摩擦力使被驱动体16前进，同时在回路使其迅速移动，防止拉回被驱动体16。而且驱动装置并非必须采用上述实施形态所示的压电式，也可采用磁力式。即可以在固定体12或者被驱动体16一个上面设计线圈，在另一个设计磁铁，通过磁铁和线圈之间产生的洛伦磁力将被驱动体16向固定体12驱动。可以使通过静电力驱动被驱动体16的静电式。

该说明书对照相装置使用的驱动装置进行了说明，但本实用新型也适用于其他装置。