专利名称:驱动装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种驱动装置,尤其涉及一种具备产生驱动的驱动产生部 的驱动装置。
背景技术:
在现有技术中,作为产生振动的振动促动器,例如有专利文献1及3
那样的装置将电极设置在压电元件的四个部位,并向位于对角的两对电 极施加相位分别不同的交流电压,使压电元件调和地产生纵振动和弯曲振 动,从而得到驱动力。另外,已知有使用了这种振动促动器的驱动装置。
通常,为了获得驱动力需要对振动件进行适当的加压。如图20所示, 在专利文献1中,在支承台201设有两根导轨201a,在第一移动体202设 置的槽部202b配置在这些导轨201a上。并且,在设置于第一移动体202 的两根导轨202a上配置有第二移动体203,该第二移动体203形成有槽部 203a。具有突起204a的振动促动器204固定在支承台201上,利用固定 在支承台201的施力构件204b对第一移动体202进行加压。当对振动促 动器204赋予驱动电压时,振动促动器204进行弯曲振动从而第一移动体 202沿导轨201a移动。另外,具有突起205a的振动促动器205固定于第 一移动体202,通过固定于第一移动体202的施力构件205b进行对第二移 动体203的加压。当对振动促动器205赋予驱动电压时,振动促动器205 弯曲振动从而第二移动体203沿导轨202a移动。
另一方面,伴随近年来数码相机的高图像质量化和小型薄型化,已知 有为了消除摄影的影像的像振(像《九),具备对补偿透镜进行驱动的驱 动装置(像振补偿装置)的数码相机(例如,参照专利文献2)。结合图 21对该像振补偿装置进行说明。
用于摄影时补偿像振的像振补偿用透镜组L3固定在俯仰移动框332, 该俯仰移动框332可在作为第一方向(Y方向)的俯仰方向和作为第二方
5向(X方向)的偏转方向移动。该俯仰移动框332在X方向负侧具有轴承 332a、在X方向正侧具有制动部332b。在该轴承332a插入与Y方向平行 的俯仰轴333a、在制动部332b嵌入后述的与Y方向平行的俯仰轴333b, 由此,俯仰移动框332可在第一方向(Y方向)滑动。
相对于俯仰移动框332,在Z方向负侧安装有偏转移动框334,该偏 转移动框334使像振补偿用透镜组L3在第二方向(X方向)移动。在偏 转移动框334设置有固定部334a和俯仰轴333b,该固定部334a固定用于 使之前叙述的俯仰移动框332在俯仰方向(Y方向)滑动的俯仰轴333a 的两端,该俯仰轴333b在X方向正侧嵌入制动部333b中。另外,偏转移 动框334在Y方向正侧具有轴承334b、在Y方向负侧具有将偏转轴335b 及其两端压入固定的固定部334c。在该轴承334b插入与X方向平行的偏 转轴335a,并将与X方向平行的偏转轴335b嵌入三组框308的制动部 308d,由此,偏转移动框334可在第二方向(X方向)滑动。
在相对于偏转移动框334设置在Z方向负侧的三组框308设置有固定 部308c和制动部308d,该固定部308c固定用于使之前叙述的偏转移动框 334在偏转方向(X方向)滑动的偏转轴335a的两端,该制动部308d嵌 入偏转轴335b。
矩形的电基板336安装在俯仰移动框332的Z方向负侧的面。在电基 板336设置有将像振补偿用透镜组L3向俯仰方向驱动的第一线圈337y及 向偏转方向驱动的第二线圈337x、和检测像振补偿用透镜组L3的俯仰方 向的位置的霍尔元件338y及检测偏转方向的位置的霍尔元件338x。此外, 该线圈337y、 337x作为层叠线圈一体构成在电基板336上。
磁体339y、 339x在单侧被两极磁化。该磁体339y、 339x分别固定在 截面大致U字形状的磁轭340y、 340x。磁轭340y从Y方向压入三组框 308的嵌合部308y。相同地,第二磁轭340x从X方向压入三组框308的 嵌合部308x。
第一电磁促动器341y由第一线圈337y、第一磁体339y和第一磁轭 340y构成。相同地,第二电磁促动器341x由第二线圈337x、第二磁体339x 和第二磁轭340x构成。第一电磁促动器341y将俯仰移动框332向作为第 一方向的俯仰方向(Y方向)驱动,第二电磁促动器341x将俯仰移动框332向作为第二方向的偏转方向(X方向)驱动。
根据以上结构,当电流通入电基板336的第一线圈337y时,通过第 一磁体339y和磁轭340y产生沿作为第一方向的俯仰方向(Y方向)的电 磁力。与此相同,当电流通入电基板336的第二线圈337x时,通过第二 磁体339x和第二磁轭340x产生沿作为第二方向的偏转方向(X方向)的 电磁力。如上所述,通过两个电磁促动器341y、 341x,对像振补偿用透镜 组L3向与Z方向的光轴大致垂直的X、 Y两个方向进行驱动。
接着,对检测像振补偿用透镜组L3的位置的位置检测部342y、 342x 进行说明。将磁通变换为电信号的霍尔元件338y、 338x定位固定在电基 板336。之前说明的电磁促动器341y、 341x的磁体339y、 339x兼用作检 测用磁体。从而,通过霍尔元件338y、 338x和磁体339y、 339x构成位置 检测部342y、 342x。这里,使用图22对磁体339y、 339x的磁通状态进行 说明。图中横轴表示以光轴作为中心的俯仰方向(Y方向)或偏转方向(X 方向)的位置,纵轴表示磁通密度。另外,横轴的中央是磁体339y、 339x 的两极磁化的分界部分,这时磁通密度为零。该位置与像振补偿用透镜组 L3的光轴中心大致一致。霍尔元件338y、 338x相对于磁体339y、 339x 移动,由此,在以变位量为零的位置作为中心的用虚线表示的范围内,磁 通密度相对于变位量的变化呈大致直线地变化。从而,通过检测从霍尔元 件338y、 338x输出的电信号,可检测出像振补偿用透镜组L3的俯仰方向 (Y方向)及偏转方向(X方向)的位置。
柔性印刷电缆343安装于电基板336,并进行线圈337x和337y、霍 尔元件338x和338y以及未图示的相机主体的电路之间的信号传递。
利用以上结构要素332 343,构成像振补偿装置331。
另外,如图23的(a)所示,在专利文献3公开的结构中,加压机构 具备产生施压力的施力构件403;以转动轴404为中心转动,并将通过 施力构件403产生的施压力传递给振动促动器401的传递构件402。传递 构件402将由施力构件403产生的施压力的方向A变换为方向P。
另外,如图23的(b)所示,在专利文献4公开的结构中,由安装有 锥形销506的板簧507构成的支承构件508与具备弹性体502及压电体 503、 504的振动促动器501对置配置。相对运动构件509与振动促动器501加压接触而在与振动促动器501之间进行相对运动。支承构件508固 定在固定部505及振动促动器501,并在针对相对运动方向对振动促动器 501进行位置限制的同时,在与相对运动构件509的加压方向大致平行的 方向自由变位地支承振动促动器501 。
专利文献1日本特开平11-271480号公报;专利文献2日本特开2004-126028号公报;专利文献3日本特开2000-32785号公报;专利文献4日本特开平9-285153号公报。
在以上进行说明的驱动装置中,进一步谋求装置小型化。
具体而言,在图20所示的驱动装置中,由于振动促动器204、 205及 施力构件204b、 205b分别固定在支承台201及第一移动体202上,所以 容易大型化。另外,由于使用施力构件204b、 205b对第一移动体202和 第二移动体203进行加压,所以相对于导轨201a、 202a和槽部202b、 203a 容易产生摩擦负载,需要提高刚性,因此,存在装置整体的厚度方向或与 厚度方向正交的方向大型化的问题。
另外,在图21所示的驱动装置中,为了提高电磁力,需要增加线圈 337x、 337y的巻数,或加大磁体339x、 339y。另外,位置检测传感器使 用霍尔元件338x、 338y。因此,需要确保针对位置的磁通密度变化的直线 性,所以存在磁铁大型化的问题。其结果,存在驱动装置整体的厚度方向 或与厚度方向正交的方向大型化的问题。
在图23的(a)所示的技术中,产生施压力的施力构件403由弹簧构 成,并且,配置有变换施压力方向的传递构件402。因此,产生施压力的 机构会大型化。另外,当为了产生大的驱动力而提高由施力构件403产生 的施压力时,振动促动器401所作用的构件翘曲,难以得到适当的驱动效 率。
另外,在如23的(b)所示的技术中,由与振动促动器501对置配置 的板簧507产生施压力。因此,为了产生大的驱动力,需要提高板簧507 的刚性。但是,当提高板簧507的刚性时,板簧不能吸收相对于滑动方向 正交的方向的摇晃,使得驱动效率降低。
发明内容
本发明的课题在于提供一种实现厚度方向或与厚度方向正交的方向的小型化的驱动装置。
本发明的又一课题在于提供一种实现优选的驱动效率的驱动装置。
第一发明的驱动装置具备第一框体、第二框体、第三框体、第一驱动机构、第二驱动机构。第二框体被支承为能够相对于第一框体在第一方向移动。第三框体被支承为能够相对于第二框体在与第一方向交叉的第二方向移动。第一驱动机构设于第一框体和第二框体之间,使第一框体和第二框体相对移动。第二驱动机构设于第二框体和第三框体之间,使第二框体与第三框体相对移动。第一驱动机构和第二驱动机构分别具有驱动产生部和驱动承受部,所述驱动产生部通过压电元件产生驱动,所述驱动承受部相对于驱动产生部被按压,并承受由驱动产生部产生的驱动。在第一驱动机构中驱动产生部对驱动承受部作用的方向是与在第二驱动机构中驱动产生部对驱动承受部作用的方向平行且反向的方向。
第二发明的驱动装置具备第一框体、第二框体、第三框体、第一驱动机构、第二驱动机构。第二框体被支承为能够相对于第一框体在第一方向移动。第三框体被支承为能够相对于第二框体在与第一方向交叉的第二方向移动。第一驱动机构设于第一框体和第二框体之间,使第一框体和第二框体相对移动。第二驱动机构设于第二框体和第三框体之间,使第二框体与第三框体相对移动。第一驱动机构和第二驱动机构分别具有驱动产生部和驱动承受部,所述驱动产生部通过压电元件产生驱动,所述驱动承受部相对于驱动产生部被按压,并承受由驱动产生部产生的驱动。第一驱动机构和第二驱动机构分别具有的驱动产生部和驱动承受部配置在与第一方向及第二方向平行的同一平面上,在第一驱动机构中驱动产生部对驱动承受部作用的方向与在第二驱动机构中驱动产生部对驱动承受部作用的方向在同一平面上交叉。
第三发明的驱动装置是第一或第二发明的装置,驱动产生部利用纵振动和弯曲振动的合成来使压电元件产生驻波,从而相对地驱动驱动承受部。
第四发明的驱动装置是第一 第三发明中任一个的装置,在第一框体
9设有沿第一方向延伸的第一主轴。在第二框体设有第一副轴,其配置在设有第一主轴的一侧的第二方向的相反侧并沿第一方向延伸;第二主轴,其沿第二方向延伸;第二副轴,其配置在设有第二主轴的一侧的第一方向的相反侧并沿第二方向延伸。第一主轴构成第一驱动机构的驱动承受部。第二主轴构成第二驱动机构的驱动承受部。
第五发明的驱动装置是第一 第四发明中任一个的装置,在第三框体配置有光学部件。
第六发明的驱动装置包括驱动产生部、相对驱动部、限制部、施力部。驱动产生部通过压电元件产生驱动。相对驱动部承受由驱动产生部产生的驱动,并被驱动产生部驱动。限制部隔着相对驱动部与驱动产生部对置配置,限制在相对驱动部中驱动产生部所作用的部位向驱动产生部侧的相反侧变位。施力部在使驱动产生部和限制部相互接近的方向上对驱动产生部和限制部施力。
在该驱动装置中,在隔着相对驱动部与驱动产生部对置的位置设有限制部。因此,在驱动产生部对相对驱动部作用时,即使作用使相对驱动部变形的驱动力,也由限制部对相对驱动部的变形加以限制。特别是,由于由施力部对驱动部和限制部向相互接近的方向施力,因此,更加可靠地限制相对驱动部的变形。由此,可防止由相对驱动部的变形引起的驱动效率的降低,从而可以实现优选的驱动效率。
第七发明的驱动装置是第六发明的装置,限制部具有滚动体、保护器、引导部。滚动体与相对驱动部滚动接触。保持器大致保持滚动体的位置。引导部以从与相对驱动部侧相反侧覆盖滚动体及保持器的方式形成,并对滚动体及保持器进行引导。
这里,滚动体例如是球状的构件(球)或柱状的构件(滚柱)等。
在该驱动装置中,限制部利用滚动体而与相对驱动部滚动接触。因此,能够防止由限制部与相对驱动部的抵接引起的驱动效率的降低,从而实现优选的驱动效率。
第八发明的驱动装置是第七发明的装置,在引导部中,与驱动产生部
和相对驱动部的相对驱动方向正交的截面形成为大致u字形状。滚动体配置在u字形状的两个部位的角部,并由u字形状的对置的两边支承。在该驱动装置中,由于滚动体的移动被引导部限制,因此,可以可靠地与相对驱动部抵接。由此,防止由限制部与相对驱动部的抵接引起的驱动效率的降低,从而实现优选的驱动效率。
第九发明的驱动装置是第七或第八发明的装置,还包括主体部,其支承驱动产生部,并与相对驱动部相对地驱动。在引导部中形成有限制引导部围绕相对驱动部旋转的限制部。
该驱动装置中,限制引导部围绕相对驱动部旋转。因此,由引导部引导的限制部可靠地与相对驱动部抵接。另外,引导部的安装变得容易。
第十发明的驱动装置是第七 第九发明中任一个的装置,在保持器的相对驱动部侧或引导部侧的至少一侧形成有与对置的构件进行滑动的滑动突起。
在该驱动装置中形成有滑动突起,可以使在对置的构件之间滑动的面积小。由此,可以防止驱动效率的降低,从而实现优选的驱动效率。
第十一发明的驱动装置是第十发明的装置,保持器的相对驱动部侧的滑动突起沿与相对驱动部被相对驱动的方向交叉的方向延伸。
第十二发明的驱动装置是第十或第十一发明的装置,保持器的引导部侧的滑动突起沿相对驱动部被相对驱动的方向延伸。
第十三发明的驱动装置是第七 第十二发明中任一个的装置,在相对驱动部的驱动产生部所作用的部位配置有陶瓷材料。
在该驱动装置中,在相对驱动部的驱动产生部所作用的部位配置陶瓷材料,可防止由构件的磨损引起的驱动效率的降低。
第十四发明的驱动装置是第七 第十三发明中任一个的装置,还具备移动限制部,其限制驱动产生部向与驱动产生部对相对驱动部作用的方向正交的方向移动。
在该驱动装置中,由于包括移动限制部,因此驱动产生部更加可靠地与相对驱动部抵接。由此,能够实现优选的驱动效率。
图1是表示驱动装置结构的分解立体图(第一实施方式)。
图2是表示驱动装置背面侧结构的分解立体图(第一实施方式)。
ii图3是表示第二驱动机构结构的分解立体图(第一实施方式)。 图4是表示驱动产生部结构的立体图(第一实施方式)。 图5是表示轴承部结构的分解立体图(第一实施方式)。 图6是表示轴承部结构的分解立体图(第一实施方式)。
图7是表示作为变形例的驱动装置结构的分解立体图(第一实施方式)。
图8是表示作为变形例的驱动装置结构的分解立体图(第一实施方式)。
图9是表示作为变形例的驱动装置结构的分解立体图(第一实施方式)。
图IO是表示驱动装置结构的立体图(第二实施方式)。 图11是表示作为变形例的驱动装置结构的立体图(第二实施方式)。 图12是表示驱动装置结构的分解立体图(第三实施方式)。 图13是表示驱动产生部结构的立体图(第三实施方式)。 图14是表示轴承部结构的分解立体图(第三实施方式)。 图15是表示轴承部结构的分解立体图(第三实施方式)。 图16是表示轴承部与施力部安装的立体图(第三实施方式)。 图17是表示轴承部与施力部安装的立体图(第三实施方式)。 图18是表示驱动装置的其他结构的分解立体图(第三实施方式)。 图19是表示驱动装置的其他结构的分解立体图(第三实施方式)。 图20是表示作为现有技术的驱动装置结构的立体图(现有技术)。 图21是表示作为现有技术的驱动装置结构的分解立体图(现有技术)。 图22是表示磁通密度相对于传感器的磁铁位置的状态的说明图(现 有技术)。
图23是说明作为现有技术的驱动装置结构的说明图(现有技术)。 图中1-振动促动器,21-驱动产生部,22-驱动承受部,50-驱动装置, 51-第一框体,52-第二框体,53-第三框体,54-第一驱动机构,55-第二驱 动机构,120-驱动装置,121-驱动产生部,122-滑动构件,123-轴承部,124-施力部,125-主体部,A-第一方向,B-第二方向,C-第三方向,Cl-作用 方向,C2-作用方向。
具体实施例方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式) 对本发明第一实施方式的驱动装置进行说明。
图1是驱动装置50的分解立体图,图2是驱动装置50的背面侧的分 解立体图。
〈驱动装置50〉
驱动装置50是搭载于数码照相机、数码摄影机等光学设备的装置, 并是将CCD、 CMOS等摄像元件和称作透镜的光学部件向与光轴正交的 两方向驱动,用于进行光学图像的像振补偿的装置。特别是图l所示的驱 动装置50是在上表面侧搭载摄像元件等进行驱动的装置。
如图1所示,驱动装置50具备第一框体51、第二框体52、第三框体 53、第一驱动机构54和第二驱动机构55。第二框体52被支承为能够相对 于第一框体51在第一方向A移动。第三框体53被支承为能够相对于第二 框体52在与第一方向A正交的第二方向B移动。
第一驱动机构54设置在第一框体51和第二框体52之间,使第一框 体51和第二框体52相对移动。具体而言,第一驱动机构54将第二框体 52相对于第一框体51及固定有第一框体51的光学设备(未图示)沿第一 方向A进行驱动。
第二驱动机构55设置在第二框体52和第三框体53之间,使第二框 体52和第三框体53相对移动。具体而言,第二驱动机构55将第三框体 53相对于第二框体52沿第二方向B驱动。第二驱动机构55相对于第一 驱动机构54配置在围绕与第一方向A及第二方向B正交的第三方向C旋 转90度的位置。
第一驱动机构54和第二驱动机构55分别包括驱动产生部21、驱动承 受部22、轴承部23和施力部24。驱动产生部21通过压电元件la产生驱 动。驱动承受部22被相对于驱动产生部21相对地按压,并接受由驱动产 生部21产生的驱动。轴承部23隔着驱动承受部22与驱动产生部21对置 配置,并限制在驱动承受部22中驱动承受部22向驱动产生部21所作用的部位的与驱动产生部21侧相反侧变位。施力部24对驱动产生部21和 轴承部23向相互接近的方向施力。
在第一框体51固定有第一驱动机构54的驱动承受部22,并设有支承 驱动承受部22的轴承部23及施力部24。在第二框体52弹性固定有第一 驱动机构54的驱动产生部21,并设有第二驱动机构55的驱动承受部22 及支承驱动承受部22的轴承部23及施力部24。在第三框体53弹性固定 有第二驱动机构55的驱动产生部21。
第一驱动机构54及第二驱动机构55如上所述配置在第一框体51 第 三框体53,在第一驱动机构54中驱动产生部21对驱动承受部22作用的 作用方向Cl是与在第二驱动机构55中驱动产生部21对驱动承受部22作 用的作用方向C2平行且反向的方向。具体而言,第一驱动机构54的驱动 产生部21和驱动承受部22的位置关系与第二驱动机构55的驱动产生部 21和驱动承受部22的位置关系相反。g卩,在第一驱动机构54中,驱动产 生部21和驱动承受部22在第三方向C对置配置,并且,驱动产生部21 配置在驱动承受部22的第三方向C的上侧。另一方面,在第二驱动机构 55中,驱动产生部21和驱动承受部22在第三方向C对置配置,并且, 驱动产生部21配置在驱动承受部22的第三方向C的下侧。
如上所述,在第一驱动机构54及第二驱动机构55中,通过将驱动产 生部21对驱动承受部22作用的方向设定为沿第三方向C的方向,可使从 第三方向C观察的驱动装置50的大小(投影面积)减小。进而,通过将 第一驱动机构54的作用方向Cl和第二驱动机构55的作用方向C2设定为 沿第三方向C的方向且反向,可使驱动装置50向第三方向C的厚度减小。 〈制动部机构〉
如图2所示,在第一框体51中沿第一方向A固定第一驱动机构54的 驱动承受部22的轴5 (后述)的两端。并且,在第二框体52中沿第二方 向B固定第二驱动机构55的驱动承受部22的轴5 (后述)的两端。
在第一框体51和第二框体52之间且在设有第一驱动机构54的位置 的第二方向B的相反侧设置有第一制动部机构57。第一制动部机构57是 用于防止第一框体51和第二框体52围绕第一驱动机构54的轴5进行相 对旋转的机构。第一制动部机构57由大致U字形状的制动部4f和轴15构成,该制动部4f形成于第一框体51,该轴15通过压入或粘接而固定在
第二框体52的轴保持部24a,并嵌入制动部4f。第一制动部机构57的轴 15沿第一方向A延伸。
在第二框体52和第三框体53之间且在设有第二驱动机构55的位置 的第一方向A的相反侧设置有第二制动部机构58。第二制动部机构58是 用于防止第二框体52和第三框体53围绕第二驱动机构55的轴5进行相 对旋转的机构。第二制动部机构58由大致U字形状的制动部4f和轴15 构成,该制动部4f形成于第三框体53,该轴15通过压入或粘接而固定在 第二框体52的轴保持部24a,并嵌入制动部4f。第二制动部机构58的轴 15沿第二方向B延伸。
如上所述,将第二框体52沿第一方向A进行驱动的第一驱动机构54 的驱动产生部21在驱动装置50的沿第一方向A设置的两根轴5、 15中, 对第一驱动机构54的轴5作用。即,来自驱动产生部21的驱动相对于将 第二框体52向第一方向A的运动更加可靠地限制的作为主轴的第一驱动 机构54的驱动承受部22作用。因此,可抑制力矩的产生,可将第二框体 52更加正确地(直线地)沿第一方向A进行驱动。
另外,将第三框体53沿第二方向B进行驱动的第二驱动机构55的驱 动产生部21在驱动装置50的沿第二方向B设置的两根轴5、 15中,对第 二驱动机构55的轴5作用。g卩,来自驱动产生部21的驱动相对于将第三 框体53向第二方向B的运动更加可靠地限制的作为主轴的第二驱动机构 55的驱动承受部22作用。因此,可抑制力矩的产生,将第三框体53更加 正确地(直线地)沿第二方向B进行驱动,从而提高驱动性能。 〈驱动机构〉
这里,参照附图对第一驱动机构54及第二驱动机构55进行说明。此 外,由于构成各自的驱动机构的驱动产生部21、驱动承受部22、轴承部 23和施力部24的结构大致相同,所以以下对第二驱动机构55进行详细说 明,针对第一驱动机构54,省略其说明。 '
图3是本发明第二驱动机构55的分解立体图。
如上所述,第二驱动机构55包括驱动产生部21、驱动承受部22、轴 承部23和施力部24。驱动产生部21例如利用压电元件等电气机械变换元件产生驱动。驱
动承受部22接受由驱动产生部21产生的驱动,相对于驱动产生部21相 对地被驱动。轴承部23隔着驱动承受部22与驱动产生部21对置配置, 并限制在驱动承受部22中驱动承受部22向驱动产生部21所作用的部位 的与驱动产生部21侧相反侧变^:。施力部24对驱动产生部21和轴承部 23向相互接近的方向施力。
上述的驱动产生部21由第三框体53支承,第三框体53利用驱动产 生部21产生的驱动,相对于驱动承受部22被相对地驱动。
以下,针对上述各结构进行更加详细的说明。 〈驱动产生部21〉
图4是第二驱动机构55所具备的驱动产生部21的立体图。
驱动产生部21主要由振动促动器1、弹性体2a 2c和促动器壳体3 构成。
振动促动器l主要包括长方体形状的压电元件la;配置于压电元件 la的具有最大面积的一面(以下,称主面)的长边侧的侧面,并相对于驱 动承受部22摩擦接触的两个驱动件lb、 lc;形成于主面的四个电极ld
1 g 。
压电元件la是主要由陶瓷等材料构成的构件。压电元件la对位于对 角位置的两对电极ld、 lg及电极le、 lf分别施加相位不同的交流电压, 从而调和地产生纵振动和弯曲振动,产生驱动力。此外,使用与电极ld lg连接的柔性印刷基板(未图示)来进行电压施加。驱动件lb、 lc是与 驱动承受部22接触的头部形成为半球状的、例如由陶瓷材料构成的构件。 驱动件lb、 lc固定于压电元件la,并将在压电元件la产生的驱动力传递 给驱动承受部22。此外,驱动件lb、 lc的头部形状并不限于图示的半球 状,也可以形成为其他曲面状,只要是提高驱动效率的形状,则任何形状 均可。
弹性体2a、 2b从两侧弹性支承压电元件la的主面的短边侧侧面。弹 性体2c在驱动承受部22侧弹性支承压电元件la的主面的长边侧侧面。 弹性体2a 2c由橡胶或毛毡等构成,通过弹性变形而产生施压力。弹性 体2a 2c维持振动促动器1相对于驱动承受部22的姿势,起到提高振动促动器l对驱动承受部22进行驱动时的驱动效率的作用。此外,弹性体
2c与后述的加压弹簧11 一起构成对驱动产生部21和轴承部23向相互接 近的方向施力的施力部24 (参照图3)。
促动器壳体3将振动促动器1及弹性体2a 2c —体保持。具体而言, 振动促动器1通过弹性体2a 2c固定在促动器壳体3的内部。在促动器 壳体3中,在与压电元件la的主面相反侧的面对置的面形成有沿厚度方 向贯通的贯通孔3a (参照图3)。促动器壳体3通过将在后述的第三框体 53的平面部4c形成的突起4d嵌合在贯通孔3a,而与平面部4c对置配置。 由此,固定于促动器壳体3内部的振动促动器1及弹性体2a 2c相对于 第三框体53及配置于第三框体53的构件定位。具体而言,振动促动器1 的驱动件lb、 lc以相对于后述的驱动承受部22的轴5、大致U字形状的 基体6及陶瓷板7接触的方式配置。这时,由于弹性体2c有某些程度的 收縮,因此,振动促动器1的驱动件lb、 lc按压并接触陶瓷板7。此外, 也可以不在促动器壳体3形成贯通孔3a,而相对于没有设置突起4d的平 面部4c粘接固定。
〈驱动承受部22〉
驱动承受部22 (参照图3)主要通过由不锈钢构成的轴5、固定于轴 5的基体6、贴付在基体6的与驱动产生部21对置的面的陶瓷板7构成。 轴5相对于后述的第三框体53的穿过孔4a、 4b穿过,从而相对于第三框 体53,在轴5的轴向(符号A所示的方向)相对地驱动。基体6在从穿 过孔4a、 4b穿过的轴5的穿过孔4a和穿过孔4b的中间位置通过粘接剂 粘接固定、或利用彼此不同材料的化学接合而固定。
驱动件lb、 lc的头部分别形成为半球状。因此,为了有效对驱动承 受部22进行驱动,比起使驱动件lb、 lc直接抵接圆柱状的轴5,优选使 驱动件lb、 lc直接抵接在轴5固定的平面状的陶瓷板7。另外,经由平面 状的陶瓷板7使驱动件lb、 lc与驱动承受部22抵接,使组装变得容易。
此外,在驱动件lb、 lc为在滑动方向(轴5的轴向)具有曲率的形 状的情况下,即使驱动件lb、 lc与圆柱状的轴5的圆弧部分抵接,驱动 效率也不会降低很多。但是,驱动产生部21产生高频驱动,并且,驱动 从驱动产生部21向驱动承受部22的传递是由摩擦进行的传递,所以当由
17陶瓷材料形成的驱动件lb、 1C和由金属材料形成的轴5直接接触时,接 触部的磨损变得剧烈。这里,在驱动装置50搭载于可允许由轴5磨损引 起的粉尘和驱动效率降低等的装置的情况下,可以采用使驱动件lb、 lc 和圆柱状的轴5直接抵接,或对轴5实施顺铣(D力、_y卜)使其平面部与 振动件lb、 lc直接抵接等结构。
但是,在驱动装置50搭载于不能够允许由轴5磨损引起的粉尘和驱 动效率降低等的装置的情况下,由不易磨损接触部的材料构成。另一方面, 即使由陶瓷材料构成轴5,也难以将作为高硬度材料的陶瓷材料高精度研 磨为圆柱形,成为高成本的原因。因此,在第二驱动机构55中,采用由 可容易进行高精度研磨且没有成本等问题的金属材料构成轴5,并相对于 轴5而固定陶瓷板7的结构。此外,在由陶瓷材料构成基体6的情况下, 可以不设置陶瓷板7。另外,基体6可以并不是正确地形成U字形状,也 可以符合轴5而具有圆弧状(C字形状)的截面。 〈轴承部23〉
轴承部23 (参照图3)是隔着轴5与驱动产生部21对置配置,且限 制由驱动产生部21的驱动引起轴5翘曲的构件。轴承部23包括与轴5 抵接,且起到使轴承部23相对于轴5的滑动阻力降低的作用的球状的四 个滚动体8;保持各个滚动体8的滚动体保持器9;对滚动体8及滚动体 保持器9进行引导的导轨10。
结合图5和图6对轴承部23的结构进行详细说明。图5是轴承部23 的放大图,表示将导轨10从轴承部23拆下的状态。图6是从下侧(驱动 产生部21侧)看轴承部23的立体图。
滚动体8由钢球构成,在轴承部23配置四个。此外,若从轴承部23 的稳定性考虑,则滚动体8配置四个即可,但是,也可以配置更多个。此 外,滚动体8可以并不由钢球构成,只要能保证稳定性、降低滑动负载, 也可以由上述以外的材料构成。
滚动体保持器9是大致长方体状的构件,由滑动性高的树脂例如聚縮 醛(POM)或聚苯硫醚(PPS)构成。滚动体保持器9在其四角具有保持 滚动体8的圆形开口部。开口部在滚动体保持器9的厚度方向贯通,并在 长边侧的侧面开放。滚动体8配置在各开口部内侧,向与滚动体保持器9的厚度方向正交的方向的移动被限制。另外,滚动体8的一部分从滚动体 保持器9的长边侧的侧面突出。
滚动体保持器9在将滚动体8保持在各贯通孔的状态下,与轴5对置 配置。这时,滚动体保持器9以使在短边方向排列的滚动体8相对于轴5 的轴心以大致呈90度的打开角度配置的方式来保持滚动体8。
导轨10是从与轴5相反侧将保持滚动体8的状态的滚动体保持器9 覆盖而配置的大致U字形状的构件。导轨10具有顶面10a及从顶面10a 的对置的两边与顶面10a大致正交而延伸的两个侧面10b、 10c。
由滚动体保持器9保持的各滚动体8与导轨10的顶面10a及侧面10b、 或顶面10a及侧面10c接触并滚动。因此,来自轴5的反作用力通过滚动 体8均等地传递到顶面10a、侧面10b和10c,明显减少滑动负载。
在滚动体保持器9的轴5侧的面和导轨10侧的面形成有用于减少轴5 或导轨10的滑动阻力的突起9a、 9b。突起9a (参照图5)是在滚动体保 持器9的导轨10侧的面上沿轴5的轴向延伸的突起。另外,多个例如两 个突起9a排列形成在与轴5的轴向正交的方向。突起9a (参照图6)形 成在滚动体保持器9的轴5侧的面上。具体而言,突起9b是在沿轴5的 轴向排列的开口部的中间位置,沿与轴5的轴向正交的方向延伸的突起。 另外,多个例如两个突起9b排列形成在轴5的轴向。
突起9a形成在与滚动体保持器9和导轨10滑动时的滑动方向平行的 方向,因此,可减少接触面积,降低滑动阻力。另外,突起9b形成在与 滚动体保持器9和轴5滑动时的滑动方向正交的方向,因此,可减少接触 面积,降低滑动阻力。由此,提高轴承部23的综合滑动特性。
如图5所示,在滑动导轨10的顶面10a的四角形成有向侧面10b、 10c 侧突出并延伸的四个突出部10d。如图3所示,各自的突出部10d嵌入后 述的第三框体53的支承部4h,维持导轨10的姿势。具体而言,导轨10 中,形成于四角的突出部10d由支承部4h支承,从而限制围绕轴5的旋 转。由此,可以限制与导轨10抵接的滚动体8及滚动体保持器9围绕轴5 旋转。
〈施力部24〉
施力部24 (参照图3)包括加压弹簧11和弹性体2c。由于已经针对
19弹性体2C进行了说明,因此省略详细说明。
如图3所示,加压弹簧11主要由矩形状的主面lle和四个延伸部lla、 llb、 llc、 lld构成,所述主面lle与导轨10的顶面10a对置,并向轴5 侧按压导轨10,所述四个延伸部lla、 llb、 llc、 lld从主面lle的两个 长边的两端向轴5侧延伸。进而,如图3所示,加压弹簧ll通过使形成 于延伸部11a lld前端的爪嵌入后述的第三框体53的突起部4g而固定 于第三框体53。
此外,这里,记载了加压弹簧11将导轨10向轴5侧按压,但加压弹 簧11至少限制导轨10向与轴5侧相反侧移动即可。另外,对加压弹簧11 以直接按压导轨10的方式进行安装的情况作了说明,但是,也可以将弹 性构件(未图示)夹入加压弹簧11和导轨10之间。
这里,再次参照图3,对导轨10及加压弹簧11的安装进行说明。
如上所述,在导轨10设置四个突出部10d。在将导轨10向第三框体 53安装时,将各突出部10d配置在作为承受部的各支承部4h。在导轨IO 的各突出部10d与第三框体53的支承部4h之间有间隙的情况下,在安装 加压弹簧ll时导轨10稍微倾斜,但是,即使在这种情况下,由于各突出 部10d与各支承部4h接触,所以也能够防止导轨10较大旋转。即,由于 相对于轴5隔着滚动体8对置配置,因此,相对于容易围绕轴5的轴旋转 的导轨IO而设置各突出部10d,从而,导轨10的安装变得容易。进而, 将加压弹簧11以覆盖导轨10的方式配置,并且,仅将延伸部11a lld 前端的爪嵌入第三框体53的突起部4g,即能够将加压弹簧11安装在第三 框体53,因此,组装变得容易。
施力部24 (参照图3)包括将轴承部23向轴5侧按压的加压弹簧11 和将驱动产生部21向轴5侧按压的弹性体2c,对驱动产生部21和轴承部 23向相互接近的方向施力。
弹性体2c例如由硅橡胶构成,由收縮产生弹性力,对驱动产生部21 向轴5侧施力。由此,轴5接受从振动促动器1向与轴正交的方向的施压 力。轴5从穿过孔4a、 4b穿过。因此,如果不从与驱动产生部21相反侧 支承轴5,则会在穿过孔4a、 4b产生支承轴5的支承力,使轴5翘曲。
但是,在轴5的与驱动产生部21相反侧配置有由加压弹簧11施力的轴承部23。因此,从与驱动产生部21相反侧支承轴5,在穿过孔4a、 4b 相对于轴5施加的支承力减轻或相抵。由此,抑制轴5的变形,减轻穿过 孔4a、 4b与轴5的滑动阻力,从而提高驱动效率。 〈第三框体53〉
第三框体53 (参照图3)主要包括框体4;设于框体4的侧面,支 承轴5并固定轴承部23的支承部4i;固定驱动产生部21的固定部4j。
框体4是在中心部固定摄像元件等光学部件的板状构件。
在支承部4i形成有穿过孔4a及4b,以在与板状框体4的面平行的一 方向(沿一边的方向)使轴5穿过而支承。另外,在支承部4i形成有支承 部4h同时形成有突起部4g,所述支承部4h支承在导轨10的外周形成的 突出部10d,所述突出部4g卡止加压弹簧11的延伸部lla lld前端的爪。
固定部4j主要包括平面部4c,其与促动器壳体3对置配置;承受 部4e,其形成在平面部4c的一端,并将促动器壳体3支承在轴5侧。
并且,第三框体53在隔着框体4与支承部4i对置的位置形成有制动 部4f。制动部4f支承实质地固定在将轴5固定的构件等的轴15,限制第 三框体53围绕轴5旋转。
另夕卜,在上述示例中,对沿与框体4的面平行的一方向驱动第三框体 53的情况进行了说明。g卩,对沿与射入在框体4的中心部配置的摄像元件 的光的光轴方向正交的方向驱动第三框体53的情况进行了说明。这时, 驱动装置50可用作驱动摄像元件而进行像振补偿的装置。 〈其他〉 〈1〉
在框体4配置的光学部件并不限于摄像元件,也可以是透镜等其他光 学部件。对此,结合图7进行说明。
图7是采用与图1所示的驱动装置50相同的结构,并在设于第三框 体53的开口配置有光学透镜16的驱动装置50。驱动装置50相对于沿第 三方向C射入的光的光轴40,在第一方向A及第二方向B驱动光学透镜 16,补偿在后段配置的摄像元件的受像振动。由该驱动装置50、在其后段 配置的摄像元件、检测光学透镜16的位置的位置传感器及利用位置传感 器的输出而对驱动装置50进行驱动的控制部等,构成像振补偿装置。在驱动装置50中,在第一框体51、第二框体52及第三框体53设有 用于使从光学透镜16射入的光轴40通过的在厚度方向贯通的开口 。
此外,光学透镜16并不限于一个透镜,也可以为由多个透镜构成的
透镜组。
在使用图21进行说明的电磁式的图像补偿装置的情况下,在承受例 如重力影响的间距方向(图21的Y方向)上不进行像振补偿的情况下, 需要使电流通入促动器而保持正规的位置。但是,在对促动器进行摩擦驱 动且驱动产生部21相对于驱动承受部22给与施压力的情况下,可以不通 入电流而保持光学透镜16的位置。即,在使用了驱动装置50的像振补偿 装置中,可以不通入电流而将光学透镜16定位保持在光轴40的中央附近。 其结果,在该像振补偿装置中可以减少电力消耗。 〈2〉
在上述结构中,为了进一步提高振动促动器l的驱动效率,可以配置 对振动促动器l施力的构件。对此,结合图l、图7 图9进行具体说明。
如图1和图7所示,第一驱动机构54及第二驱动机构55具有限制 构件14,其在与振动促动器l的主面垂直的方向,限制向与促动器壳体3 侧相反侧移动;弹性体13,其配置在振动促动器1的主面和限制构件14 之间,对振动促动器1向促动器壳体3侧施力,同时吸收限制构件14的 尺寸偏差。
第一驱动机构54的限制构件14限制振动促动器1向第二方向B的移 动。第二驱动机构55的限制构件14限制振动促动器1向第一方向A的移 动。各自的振动促动器1利用弹性体2c (参照图3)相对于驱动承受部22 按压,并在施加电压时重复微小的振动。如果并不对振动促动器l向与促 动器壳体3侧相反侧的移动加以限制,则由于该微小振动,振动促动器l 相对于驱动承受部22的姿势随时间而变化。该姿势的变化导致驱动效率 的降低。
另一方面,第一驱动机构54及第二驱动机构55具有限制构件14及 弹性体13,在限制振动促动器1移动的情况下可防止驱动承受部22的驱 动效率降低。
另外,如图8及图9所示,图1和图7所示的第一驱动机构54及第二驱动机构55可以具有将导轨10向轴5侧按压的按压构件12来代替加
压弹簧11。按压构件12是在前端具有卡止在导轨10的顶面10a上的爪的 大致"〕"字状的构件,以覆盖各自的驱动产生部21整体的方式从驱动 产生部21侧安装,并以将导轨10拉向轴5侧的方式起作用。 (第二实施方式)
对本发明第二实施方式的驱动装置进行说明。此外,对与第一实施方 式所说明的驱动装置相同的结构标以相同符号并省略其说明。 〈驱动装置60〉
如10所示的驱动装置60是搭载于数码照相机、数码摄影机等光学设 备的装置,并是将CCD、 CMOS等摄像元件和称作透镜的光学部件向与 光轴正交的两方向驱动,用于进行光学图像的像振补偿的装置。特别是图 10所示的驱动装置60是在上表面侧搭载摄像元件等进行驱动的装置。
如图IO所示,驱动装置60具备第一框体61、第二框体62、第三框 体63、第一驱动机构64和第二驱动机构65。第二框体62被支承为相对 于第一框体61可在第一方向A移动。第三框体63被支承为相对于第二框 体62可在与第一方向A正交的第二方向B移动。
第一驱动机构64设置在第一框体61和第二框体62之间,使第一框 体61和第二框体62相对移动。具体而言,第一驱动机构64将第二框体 62相对于第一框体61及固定有第一框体61的光学设备(未图示)沿第一 方向A进行驱动。
第二驱动机构65设置在第二框体62和第三框体63之间,使第二框 体62和第三框体63相对移动。具体而言,第二驱动机构65将第三框体 63相对于第二框体62沿第二方向驱动。第二驱动机构65相对于第一驱动 机构64,配置在围绕与第一方向A及第二方向B正交的第三方向C旋转 90度的位置。
第一驱动机构64和第二驱动机构65分别与在第一实施方式说明的第 一驱动机构54和第二驱动机构55相同,包括驱动产生部21、驱动承受部 22、轴承部23和施力部24。
在第一驱动机构64中,驱动产生部21、驱动承受部22和轴承部23 沿第二方向B配置,各自的第三方向C的位置大致相同。在第二驱动机构65中,驱动产生部21、驱动承受部22和轴承部23 沿第一方向A配置,各自的第三方向C的位置大致相同。
并且,第一驱动机构64和第二驱动机构65各自的第三方向C的位置 大致相同,配置在与各自的驱动承受部22平行的同一平面上。
在第一框体61中固定有第一驱动机构64的驱动承受部22,并且,设 有支承驱动承受部22的轴承部23及施力部24。在第二框体62中,弹性 固定有第一驱动机构64的驱动产生部21,并设有第二驱动机构65的驱动 承受部22及支承驱动承受部22的轴承部23及施力部24。在第三框体63 中,弹性固定有第二驱动机构65的驱动产生部21 。
第一驱动机构64及第二驱动机构65如上所述配置在第一框体61 第 三框体63,在第一驱动机构64中驱动产生部21对驱动承受部22作用的 作用方向Bl是与在第二驱动机构65中驱动产生部21对驱动承受部22作 用的作用方向Al正交的方向。
于是,通过将第一驱动机构64和第二驱动机构65配置为大致相同高 度,从而可使驱动装置60的第三方向C的厚度减小。另外,通过使构成 第一驱动机构64及第二驱动机构65的构件沿与第三方向C正交的方向 (第一方向A和第二方向B)配置,从而可使第三方向C的厚度减小。
另外,在驱动装置60设有与在第一实施方式说明的第一制动部机构 57和第二制动部机构58相同的制动部机构(第一制动部机构67和第二制 动部机构68)。 〈其他〉
在第三框体63配置的光学部件并不限于摄像元件,也可以是透镜等 其他光学部件。对此,结合图ll进行说明。
图11是采用与图10所示的驱动装置60相同的结构,并在设于第三 框体63的开口配置有光学透镜16的驱动装置60。驱动装置60相对于沿 第三方向C射入的光的光轴40,在第一方向A及第二方向B驱动光学透 镜16,补偿在后段配置的摄像元件的受像振动。由该驱动装置60、在其 后段配置的摄像元件、检测光学透镜16的位置的位置传感器及利用位置 传感器的输出而对驱动装置60进行驱动的控制部等,构成像振补偿装置。
在驱动装置60中,在第一框体61、第二框体62及第三框体63设有
24用于使从光学透镜16射入的光轴40通过的在厚度方向贯通的开口 。
此外,光学透镜16并不限于一个透镜,也可以为由多个透镜构成的
透镜组。
在使用图21进行说明的电磁式的像振补偿装置的情况下,在承受例 如重力影响的间距方向(图21的Y方向)上不进行像振补偿的情况下, 需要使电流通入促动器而保持正规的位置。但是,在对促动器进行摩擦驱 动且驱动产生部21相对于驱动承受部22给与施压力的情况下,可以不通 入电流而保持光学透镜16的位置。g卩,在使用了驱动装置60的像振补偿 装置中,可以不通入电流而将光学透镜16定位保持在光轴40的中央附近。 其结果,在该像振补偿装置中可以减少电力消耗。 (第三实施方式)
对本发明第三实施方式的驱动装置进行说明。 图12是本发明第三实施方式的驱动装置120的分解立体图。 驱动装置120包括驱动产生部121、滑动构件(相对驱动部)122、轴 承部(限制部)123、施力部124和主体部125。
驱动产生部121例如通过压电元件等电气机械变换元件产生驱动。滑 动构件122承受由驱动产生部121产生的驱动,并相对于驱动产生部121 相对地驱动。轴承部123隔着滑动构件122与驱动产生部121对置配置, 限制在滑动构件122中滑动构件122向驱动产生部121所作用的部位的与 驱动产生部121侧相反侧变位。施力部124对驱动产生部121和轴承部123 向相互接近的方向施力。主体部125支承驱动产生部121,与滑动构件122 相对地驱动。
以下,对上述各结构进行更加详细的说明。
〈驱动产生部121〉 图13是驱动装置120所具备的驱动产生部121的立体图。 驱动产生部121主要由振动促动器101、弹性体102a 102c和促动器 壳体103构成。
振动促动器101主要包括长方体形状的压电元件101a;配置于压电 元件101a的具有最大面积的一面(以下,称主面)的长边侧的侧面,并 相对于滑动构件122摩擦接触的两个驱动件101b、 101c;形成于主面的四个电极101d 101g。
压电元件101a是主要由陶瓷等材料构成的构件。压电元件101a对位 于对角位置的两对电极110d、 110g及电极101e、 101f分别施加相位不同 的交流电压,从而调和地产生纵振动和弯曲振动,产生驱动力。此外,使 用与电极101d 101g连接的柔性印刷基板(未图示)来进行电压施加。 驱动件101b、 101c是与滑动构件122接触的头部形成为半球状的、例如 由陶瓷材料构成的构件。驱动件101b、 101c固定于压电元件101a,并将 在压电元件101a产生的驱动力传递给滑动构件122。此外,驱动件101b、 101c的头部形状并不限于图示的半球状,也可以形成为其他曲面状,只要 是提高驱动效率的形状,则任何形状均可。
弹性体I02a、 102b从两侧弹性支承压电元件101a的主面的短边侧侧 面。弹性体102c在滑动构件122侧弹性支承压电元件101a的主面的长边 侧侧面。弹性体102a 102c由橡胶或毛毡等构成,通过弹性变形而产生 施压力。弹性体102a 102c维持振动促动器101相对于滑动构件122的 姿势,起到提高振动促动器101对驱动承受部22进行驱动时的驱动效率 的作用。此外,弹性体102c与后述的加压弹簧111 一起构成对驱动产生 部121和轴承部123向相互接近的方向施力的施力部124 (参照图12)。
促动器壳体103将振动促动器101及弹性体102a 102c —体保持。 具体而言,振动促动器101通过弹性体102a 102c固定在促动器壳体103 的内部。在促动器壳体103中,在与压电元件101a的主面相反侧的面对 置的面形成有沿厚度方向贯通的贯通孔103a(参照图12)。促动器壳体103 通过将在后述的主体部125的平面部104c形成的突起104d嵌合在贯通孔 103a,而与平面部104c对置配置。由此,固定于促动器壳体103内部的 振动促动器101及弹性体102a 102c相对于主体部125及配置于主体部 125的构件定位。具体而言,振动促动器101的驱动件101b、 101c以相对 于后述的滑动构件122的轴105、基体106及陶瓷板107接触的方式而配 置。这时,由于弹性体102c有某些程度的收縮,因此,振动促动器101 的驱动件101b、 101c按压并接触陶瓷板107。 〈滑动构件122〉
滑动构件122 (参照图12)主要通过由不锈钢构成的轴105、固定于
26轴105的基体106、贴付在基体106的与驱动产生部121对置的面的陶瓷 板107构成。轴105相对于后述的主体部125的穿过孔104a、 104b穿过, 从而相对于主体部125,在轴105的轴向(符号A所示的方向)相对地驱 动。基体106在从穿过孔104a、 104b穿过的轴105的穿过孔104a和穿过 孔104b的中间位置通过粘接剂粘接固定、或利用彼此不同材料的化学接 合而固定。
驱动件101b、 101c的头部分别形成为半球状。因此,为了对滑动构 件122有效驱动,比起使驱动件101b、 101c直接抵接圆柱状的轴105,优 选使驱动件101b、 101c直接抵接在轴105固定的平面状的陶瓷板107。另 外,经由平面状的陶瓷板107使驱动件101b、 101c与滑动构件122抵接,
使组装变得容易。
此外,在驱动件101b、 101c为在滑动方向(轴105的轴向)具有曲 率的形状的情况下,即使驱动件101b、 101c与圆柱状的轴105的圆弧部 分抵接,驱动效率也不会降低很多。但是,驱动产生部121产生高频驱动, 并且,驱动从驱动产生部121向滑动构件122的传递是由摩擦进行的传递, 所以当由陶瓷材料形成的驱动件101b、 101c和由金属材料形成的轴105 直接接触时,接触部的磨损变得剧烈。这里,在驱动装置120搭载于可允 许由轴105磨损引起的粉尘和驱动效率降低等的装置的情况下,可以采用 使驱动件101b、 101c与圆柱状的轴105直接抵接,或对轴105实施顺铣 使其平面部与振动件101b、 101c直接抵接等结构。
但是,在驱动装置120搭载于不能够允许由轴105磨损引起的粉尘和 驱动效率降低等的装置的情况下,由不易磨损接触部的材料构成。另一方 面,即使由陶瓷材料构成轴105,也难以将作为高硬度材料的陶瓷材料高 精度地研磨为圆柱形,成为高成本的原因。因此,在驱动装置120中,采 用由可容易进行高精度研磨且没有成本等问题的金属材料构成轴105,并 相对于轴105而固定陶瓷板107的结构。此外,在由陶瓷材料构成基体106 的情况下,可以不设置陶瓷板107。 〈轴承部123〉
轴承部123 (参照图12)是隔着轴105与驱动产生部121对置配置, 且限制由驱动产生部121的驱动引起轴105翘曲的构件。轴承部123包括:与轴105抵接,且起到使轴承部123相对于轴105的滑动阻力降低的作用 的球状的四个滚动体108;保持各个滚动体108的滚动体保持器109;对 滚动体108及滚动体保持器109进行引导的导轨110。
结合图114和图115对轴承部123的结构进行详细说明。图114是轴 承部123的放大图,表示将导轨110从轴承部123拆下的状态。图115是 从下侧(驱动产生部121顶lj)看轴承部123的立体图。
滚动体108由钢球构成,在轴承部123配置四个。此外,若从轴承部 123的稳定性考虑,则滚动体108配置四个即可,但是,也可以配置更多 个。此外,滚动体108可以并不由钢球构成,只要能保证稳定性、降低滑 动负载,则也可以由上述以外的材料构成。
滚动体保持器109是大致长方体状的构件,由滑动性高的树脂例如聚 縮醛(POM)或聚苯硫醚(PPS)构成。滚动体保持器109在其四角具有 保持滚动体108的圆形开口部。开口部在滚动体保持器109的厚度方向贯 通,并在长边侧的侧面开放。滚动体108配置在各开口部的内侧,向与滚 动体保持器109厚度方向正交的方向的移动被限制。另外,滚动体108的 一部分从滚动体保持器109的长边侧的侧面突出。
滚动体保持器109在将滚动体108保持在各贯通孔的状态下,与轴105 对置配置。这时,滚动体保持器109以使在短边方向排列的滚动体108相 对于轴105的轴心以大致呈90度的打开角度配置的方式来保持滚动体 108。
导轨110是从与轴105相反侧将保持滚动体108的状态的滚动体保持 器109覆盖而配置的大致U字形状的构件。导轨110具有顶面110a及从 顶面110a的对置的两边与顶面110a大致正交而延伸的两个侧面110b、 110c。
由滚动体保持器109保持的各滚动体108与导轨110的顶面110a及 侧面110b、或顶面110a及侧面110c接触并滚动。因此,来自轴105的反 作用力通过滚动体108均等地传递到顶面110a、侧面110b和110c,显著
减少滑动负载。
在滚动体保持器109的轴105侧的面和导轨110侧的面形成有用于减 少轴105或导轨110的滑动阻力的突起109a、 109b。突起109a (参照图114)是在滚动体保持器109的导轨110侧的面上沿轴105的轴向延伸的 突起。另外,多个例如两个突起109a排列形成在与轴105的轴向正交的 方向。突起109a (参照图115)形成在滚动体保持器109的轴105侧的面 上。具体而言,突起109b是在沿轴105的轴向排列的开口部的中间位置, 沿与轴105的轴向正交的方向延伸的突起。另外,多个例如两个突起109b 排列形成在轴105的轴向。
突起109a形成在与滚动体保持器109和导轨110滑动时的滑动方向 平行的方向,因此可减少接触面积,降低滑动阻力。另外,突起109b形 成在与滚动体保持器109和轴105滑动时的滑动方向正交的方向,因此可 减少接触面积,降低滑动阻力。由此,提高轴承部123的综合滑动特性。
如图16所示,在滑动导轨110的顶面110a的四角形成有在侧面110b、 110c侧突出并延伸的四个突出部110d。如图16所示,各自的突出部110d 嵌入后述的主体部125的支承部104h,维持导轨110的姿势。具体而言, 导轨110中,形成于四角的突出部110d由支承部104h支承,从而限制围 绕轴105的旋转。由此,可以限制与导轨110抵接的滚动体108及滚动体 保持器109围绕轴105旋转。 〈施力部124〉
施力部124 (参照图12)包括加压弹簧111和弹性体102c。由于已经 针对弹性体102c进行了说明,因此省略详细说明。
如图16所示,加压弹簧111主要由矩形状的主面llle和四个延伸部 llla、 lllb、 lllc、 llld构成,所述主面llle与导轨110的顶面110a对 置,并向轴105侧按压导轨110,所述四个延伸部llla、 lllb、 lllc、 llld 从主面llle的两个长边的两端向轴105侧延伸。进而,如图17所示,加 压弹簧111通过使形成于延伸部111a llld前端的爪嵌入后述的主体部 125的突起部104g而固定于主体部125。
此外,这里,记载了加压弹簧111将导轨110向轴105侧按压,但加 压弹簧111至少限制导轨110向与轴105侧相反侧移动即可。另外,对加 压弹簧lll以直接按压导轨110的方式进行安装的情况作了说明,但是, 也可以将弹性构件(未图示)夹入加压弹簧111和导轨110之间。
这里,再次参照图16,对导轨IIO及加压弹簧111的安装进行说明。如上所述,在导轨110设置四个突出部110d。在将导轨110向主体部
125安装时,将各突出部110d配置在作为承受部的各支承部104h。在导 轨110的各突出部110d与主体部125的支承部104h之间有间隙的情况下, 在安装加压弹簧lll时导轨110稍微倾斜,但是,即使在这种情况下,由 于各突出部110d与各支承部104h接触,所以也能够防止导轨110较大旋 转。S卩,由于相对于轴105隔着滚动体108对置配置,因此,相对于容易 围绕轴105的轴旋转的导轨110而设置各突出部110d,从而,导轨110的 安装变得容易。进而,将加压弹簧111以覆盖导轨110的方式配置,并且, 仅将延伸部11la llld前端的爪嵌入主体部125的突起部104g,即能够 将加压弹簧111安装在主体部125,因此组装变得容易。
施力部124 (参照图12)包括将轴承部123向轴105侧按压的加压弹 簧111和将驱动产生部121向轴105侧按压的弹性体102c,对驱动产生部 121和轴承部123向相互接近的方向施力。
弹性体102c例如由硅橡胶构成,由收缩产生弹性力,对驱动产生部 121向轴105侧施力。由此,轴105接受从振动促动器101向与轴正交的 方向的施压力。轴105从穿过孔104a、 104b穿过。因此,如果不从与驱 动产生部21相反侧支承轴105,则会在穿过孔104a、 104b产生支承轴105 的支承力,使轴105翘曲。
但是,在轴105的与驱动产生部121相反侧配置有由加压弹簧111施 力的轴承部123。因此,从与驱动产生部121相反侧支承轴105,将在穿 过孔104a、 104b相对于轴105施加的支承力减轻或相抵。由此,抑制轴 105的变形,减轻穿过孔104a、 104b与轴105的滑动阻力,从而提高驱动 效率。
〈主体部125〉
主体部125 (参照图12)主要包括框体104;设于框体104侧面, 支承轴105并固定轴承部123的支承部104i;固定驱动产生部121的固定 部104j。
框体104是在中心部固定透镜等光学部件的板状构件。 在支承部104i形成有穿过孔104a及104b,以在与板状框体104的面 平行的一方向(沿一边的方向)使轴105穿过并支承。另夕卜,在支承部104i形成有支承部104h同时形成有突起部104g,所述支承部104h支承在导轨 110的外周形成的突出部110d,所述突出部104g卡止加压弹簧111的延 伸部111a llld前端的爪。
固定部104j主要包括平面部104c,其与促动器壳体103对置配置; 承受部104e,其形成在平面部104c的一端,并将促动器壳体103支承在 轴105侧。
并且,主体部125在隔着框体104与支承部104i对置的位置形成有制 动部104f。制动部104f支承实质地固定在将轴105固定的构件等的轴115, 限制主体部125围绕轴105旋转。
此外,在上述示例中,对主体部125沿轴105移动的情况进行了说明, 但是,如果固定框体104,则能够进行作为滑动构件122的轴105、基体 106、陶瓷板107的驱动。
另外,在上述示例中,对沿与框体104的面平行的一方向驱动主体部 125的情况进行了说明。即,对沿与在框体104的中心部配置的透镜的光 轴方向正交的方向驱动主体部125的情况进行了说明。这时,驱动装置120 可用作驱动透镜而进行像振补偿的装置。但是,如果是支承部104i沿透镜 的光轴方向(与框体104的面正交的方向)支承轴105的构造,则驱动装 置120可用作沿光轴方向驱动光学部件的装置、例如焦点调整装置等。
进而,配置在框体104的光学部件并不限于透镜,也可以为CCD、 COMS等摄像元件。
在上述结构中,为了进一步提高振动促动器101的驱动效率,可以配 置对振动促动器101施力的构件。对此,结合图18进行具体说明。
如图18所示,驱动装置120具有限制构件114,其在与振动促动器 101的主面垂直的方向,限制向与促动器壳体103侧相反侧的移动;弹性 体113,其配置在振动促动器101的主面和限制构件114之间,对振动促 动器101向促动器壳体103侧施力,同时吸收限制构件114的尺寸偏差。
限制构件114限制振动促动器101向相对于振动促动器101的驱动件 101b、 101c和滑动构件122进行接触的方向呈直角的方向移动。振动促动 器101利用弹性体102c (参照图12)相对于滑动构件122按压,并在施
〈其他〉加电压时重复微小的振动。如果并不对振动促动器101向与促动器壳体 103侧相反侧的移动加以限制,则由于该微小振动,振动促动器101相对 于滑动构件122的姿势随时间而变化。该姿势的变化导致驱动效率的降低。
另一方面,驱动装置120具有限制构件114及弹性体113,在限制振 动促动器101移动的情况下可防止滑动构件122的驱动效率降低。
另外,在图18中代替加压弹簧111而具有对导轨110向轴105侧按 压的按压构件112。按压构件112是在前端具有卡止在导轨110的顶面110a 上的爪的大致"〕"字状的构件,以覆盖驱动产生部121整体的方式从驱 动产生部121侧安装,并以将导轨110拉向轴105侧的方式而起作用。此 外,当然驱动装置中也可以代替按压构件112而具有加压弹簧111。
另外,如图19所示,在驱动装置120具有按压构件112的情况下, 也可以不在主体部125形成在轴105侧支承驱动器壳体103的承受部104e (参照图12)。这时,按压构件112的"〕"字状的底部在轴105侧支承 促动器壳体103。另外,按压构件112的一个侧部插入在主体部125设置 的开口部104k,并且,另一个侧部以覆盖振动促动器101的主面的方式配 置。进而,形成在侧部前端的爪卡止在导轨110的顶面110a上。产业上的可利用性
根据本发明,可提供一种在厚度方向或与厚度方向正交的方向小型化 的驱动装置。因此,本发明作为实现在厚度方向或与厚度方向正交的方向 小型化的驱动装置是有用的,可适用为光学部件的驱动装置及使用其的像 振补偿装置等。
根据本发明,可提供一种实现优选的驱动效率的驱动装置。因此,本 发明可在获得优选的驱动效率的领域中用作驱动装置。
权利要求
1. 一种驱动装置,其具备第一框体;第二框体,其被支承为能够相对于所述第一框体在第一方向移动;第三框体,其被支承为能够相对于所述第二框体在与所述第一方向交叉的第二方向移动;第一驱动机构,其设于所述第一框体和所述第二框体之间,使所述第一框体和所述第二框体相对移动;第二驱动机构,其设于所述第二框体和所述第三框体之间,使所述第二框体与所述第三框体相对移动,其中,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构分别具有驱动产生部和驱动承受部,所述驱动产生部通过压电元件产生驱动,所述驱动承受部相对于所述驱动产生部被按压,并承受由所述驱动产生部产生的驱动,在所述第一驱动机构中所述驱动产生部对所述驱动承受部作用的方向是与在所述第二驱动机构中所述驱动产生部对所述驱动承受部作用的方向平行且反向的方向。
2. —种驱动装置,其具备第一框体;第二框体,其被支承为能够相对于所述第一框体在第一方向移动;第三框体,其被支承为能够相对于所述第二框体在与所述第一方向交 叉的第二方向移动;第一驱动机构,其设于所述第一框体和所述第二框体之间,使所述第 一框体和所述第二框体相对移动;第二驱动机构,其设于所述第二框体和所述第三框体之间,使所述第 二框体与所述第三框体相对移动,其中,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构分别具有驱动产生部和 驱动承受部,所述驱动产生部通过压电元件产生驱动,所述驱动承受部相 对于所述驱动产生部被按压,并承受由所述驱动产生部产生的驱动,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构分别具有的驱动产生部和驱动承受部配置在与所述第一方向及所述第二方向平行的同一平面上,在所 述第一驱动机构中所述驱动产生部对所述驱动承受部作用的方向与在所 述第二驱动机构中所述驱动产生部对所述驱动承受部作用的方向在所述 同一平面上交叉。
3. 根据权利要求1所述的驱动装置,其中,所述驱动产生部利用纵振动和弯曲振动的合成来使所述压电元件产 生驻波,从而相对地驱动所述驱动承受部。
4. 根据权利要求3所述的驱动装置,其中,在所述第一框体设有沿所述第一方向延伸的第一主轴,在所述第二框体设有第一副轴,其配置在设有所述第一主轴的一侧 的所述第二方向的相反侧并沿所述第一方向延伸;第二主轴,其沿所述第 二方向延伸;第二副轴,其配置在设有所述第二主轴的一侧的所述第一方 向的相反侧并沿所述第二方向延伸,所述第一主轴构成所述第一驱动机构的所述驱动承受部, 所述第二主轴构成所述第二驱动机构的所述驱动承受部。
5. 根据权利要求4所述的驱动装置,其中, 在所述第三框体配置有光学部件。
6. —种驱动装置,其具备 驱动产生部,其通过压电元件产生驱动;相对驱动部,其承受由所述驱动产生部产生的所述驱动,并被所述驱动产生部驱动;限制部,其隔着所述相对驱动部与所述驱动产生部对置配置,限制在 所述相对驱动部中所述驱动产生部所作用的部位向所述驱动产生部侧的相反侧变位;施力部,其对所述驱动产生部和所述限制部向相互接近的方向施力。
7. 根据权利要求6所述的驱动装置,其中, 所述限制部具有滚动体,其与所述相对驱动部滚动接触; 保持器,其大致保持所述滚动体的位置;引导部,其以从与所述相对驱动部侧相反侧覆盖所述滚动体及所述保持器的方式形成,并对所述滚动体及所述保持器进行引导。
8. 根据权利要求7所述的驱动装置,其中,在所述引导部中,与所述驱动产生部和所述相对驱动部的相对驱动方 向正交的截面形成为大致U字形状,所述滚动体配置在所述u字形状的两个部位的角部,并由所述u字形状的对置的两边支承。
9. 根据权利要求8所述的驱动装置,其中,还具备主体部,所述主体部支承所述驱动产生部,并与所述相对驱动 部相对地驱动,在所述引导部中形成有限制所述引导部围绕所述相对驱动部旋转的 限制部。
10. 根据权利要求9所述的驱动装置,其中,在所述保持器的所述相对驱动部侧或所述引导部侧的至少一侧形成 有与对置的构件进行滑动的滑动突起。
11. 根据权利要求10所述的驱动装置,其中,所述保持器的所述相对驱动部侧的所述滑动突起沿与所述相对驱动 部被相对驱动的方向交叉的方向延伸。
12. 根据权利要求ll所述的驱动装置,其中,所述保持器的所述引导部侧的所述滑动突起沿所述相对驱动部被相 对驱动的方向延伸。
13. 根据权利要求12所述的驱动装置,其中,在所述相对驱动部的所述驱动产生部所作用的部位配置有陶瓷材料。
14. 根据权利要求13所述的驱动装置,其中,还具备移动限制部,所述移动限制部限制所述驱动产生部向与所述驱 动产生部对所述相对驱动部作用的方向正交的方向移动。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种实现厚度方向或与厚度方向正交的方向的小型化的驱动装置。驱动装置(50)具备第一框体(51)、第二框体(52)、第三框体(53)、第一驱动机构(54)和第二驱动机构(55)。第二框体(52)被支承为能够相对于第一框体(51)在第一方向(A)移动。第三框体(53)被支承为能够相对于第二框体(52)在与第一方向(A)正交的第二方向(B)移动。第一驱动机构(54)设置在第一框体(51)和第二框体(52)之间,使第一框体(51)和第二框体(52)相对移动。第二驱动机构(55)设置在第二框体(52)和第三框体(53)之间,使第二框体(52)和第三框体(53)相对移动。第一驱动机构(54)和第二驱动机构(55)分别具有驱动产生部(21)和驱动承受部(22),所述驱动产生部(21)通过压电元件(1a)产生驱动,所述驱动承受部(22)相对于驱动产生部(21)被相对地按压,并承受由驱动产生部(21)产生的驱动。在第一驱动机构(54)中驱动产生部(21)对驱动承受部(22)作用的作用方向(C1)是与在第二驱动机构(55)中驱动产生部(21)对驱动承受部(22)作用的作用方向(C2)平行且反向的方向。
文档编号H02N2/00GK101507094SQ200780031680
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月27日 优先权日2006年8月28日
发明者向江秀明 申请人:松下电器产业株式会社